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  • 2021-05-26 发布

【物理】2020届一轮复习人教版变压器作业

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‎2020届一轮复习人教版 变压器 作业 一、选择题 ‎1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(  )‎ A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 答案 C 解析 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。‎ ‎2.对理想变压器作出的判断正确的是(  )‎ A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B.低压线圈匝数少、电流小、导线细 C.高压线圈匝数多、电流大、导线细 D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗 答案 D 解析 电压高的匝数多,电流小,用细线。电压低的,匝数少,电流大,用粗线。‎ ‎3.(多选)理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、P2,关于它们之间的关系,下列说法中正确的是(  )‎ A.I1由I2决定 B.U2与负载有关 C.P1由P2决定 D.以上说法都不正确 答案 AC 解析 对理想变压器的电流关系可写成I1=I2,原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比,所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定;功率关系为:负载用多少,原线圈端就输入多少,因此选项A、C正确。‎ ‎4.一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供‎200 A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40∶1,则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是(  )‎ A.‎5 A,250 V,50 kW B.‎5 A,10 kV,50 kW C.‎200 A,250 V,50 kW D.‎200 A,10 kV,2×103 kW 答案 A 解析 设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1,副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2,原、副线圈匝数分别为n1、n2。‎ 由=知I1=I2=×‎200 A=‎5 A。‎ 由=知U2=U1=×10×103 V=250 V,‎ 输出功率P出=U2I2=250×200 W=50 kW。‎ ‎5.(多选)如图(a)所示,左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55 Ω,Ⓐ、为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V,下列表述正确的是(  )‎ A.电流表的示数为‎2 A B.原、副线圈匝数比为1∶2‎ C.电压表的示数为电压的有效值 D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz 答案 AC 解析 由题图(b)可知原线圈两端电压的有效值U1=220 V,由=,可得原、副线圈匝数之比===2∶1,故B错误。电流表示数与电压表示数都为有效值,故C正确。电流表示数I== A=‎2 A,故A正确。由题图(b)可知T=0.02 s,所以交变电压的频率为f== Hz=50 Hz,D错误。‎ ‎6.如图甲、乙所示电路中,当A、B接10 V交变电压时,C、D间电压为4 V,M、N接10 V直流电压时,P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流,P、Q接4 V直流,下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压(  )‎ A.10 V 10 V     B.10 V 4 V C.4 V 10 V D.10 V 0‎ 答案 B 解析 题图甲是一个自耦变压器,当A、B作为输入端,C、D作为输出端时,是一个降压变压器,两边电压之比等于两边线圈的匝数之比,当C、D作为输入端,A、B作为输出端时,是一个升压变压器,电压比也等于匝数比,所以C、D接4 V交流时,A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路,当M、N作为输入端时,上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时,电流只经过下面那个电阻,上面的电阻中没有电流,两端也就没有电势差,即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时,M、N两端的电压也是4 V。‎ ‎7.一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V。按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(  )‎ A.1100,360 B.1100,180‎ C.2200,180 D.2200,360‎ 答案 B 解析 由=得=,=,解得n1=1100、n2=180,选项B正确。‎ ‎8.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=1000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为‎10 A,则高压输电线的送电功率为(  )‎ A.2.2×103 W B.2.2×10-2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 答案 C 解析 由电流互感器知高压输电线中电流I=‎1000 A,由电压互感器知高压U=220×103 V,则高压输电线功率P=UI=2.2×108 W。‎ ‎9.(多选)如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流,在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使(  )‎ A.原线圈匝数n1增加 B.副线圈匝数n2增加 C.负载电阻R的阻值增大 D.负载电阻R的阻值减小 答案 BD 解析 由=,P出= 可得P出= 又因为P入=P出,所以P入= 分析可得选项B、D正确。‎ ‎10.(多选)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则(  )‎ A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小 答案 BC 解析 保持Q的位置不动,副线圈匝数不变,由=知U2不变,当P向上滑动时,R变大,由I2=知I2减小,I1减小,故电流表的读数变小,A错误,B正确;保持P的位置不动,将Q向上滑动时,副线圈的匝数增多,由=知U2增大,由I2=知I2增大,I1增大,故电流表的读数变大C正确,D错误。‎ ‎11.(多选)[2014·课标全国卷Ⅱ]如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则(  )‎ A.Uab∶Ucd=n1∶n2‎ B.增大负载电阻的阻值为R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍 答案 BD 解析 设变压器副线圈两端的电压为U2,则有=,而U2=Ucd,所以A项错误;增大负载电阻R,变压器的输出功率减小,所以电流表的读数减小,B项正确;负载电阻的阻值减小,Ucd不变,C项错误;将二极管短路,变压器的输出功率加倍,所以输入功率加倍,因此电流表的示数加倍,D项正确。‎ ‎12.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。 一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为(  )‎ A.380 V和‎5.3 A B.380 V和‎9.1 A C.240 V和‎5.3 A D.240 V和‎9.1 A 答案 B 解析 对理想变压器,原、副线圈功率相同,故通过原线圈的电流I1== A≈‎9.1 A,负载两端电压即为副线圈电压,由=,即=,可得U2=380 V,故B对。‎ 二、非选择题 ‎13.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1100,接入电压U1=220 V的电路中。‎ ‎(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6 V,U3=110 V,它们的匝数n2、n3分别为多少?‎ ‎(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?‎ 答案 (1)n2=30 n3=550 (2)‎‎0.36 A 解析 (1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系,由 =,=,得 n2=n1=×1100=30‎ n3=n1=×1100=550。‎ ‎(2)设原线圈输入电流为I1,由P入=P出,即 I1U1=I2U2+I3U3=P2+P3‎ 所以I1== A=‎0.36 A。‎ ‎14.如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20 V,内阻不计,它通过一个R=6 Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都标有“6 V,0.25 W”,且灯泡都正常发光,导线电阻不计。求:‎ ‎(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比;‎ ‎(2)发电机的输出功率。‎ 答案 (1)3∶1 (2)6.67 W 解析 (1)彩色小灯泡的额定电流 IL== A= A,次级线圈总电流I2=24IL=‎1 A。‎ 变压器输入功率等于:I1U1=I2U2=6 W。‎ 变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得 E=U1+I1R=+6I1,‎ 代入E值解得I1= A(I1=‎3 A应舍去,据题意是降压变压器,应I1<I2),‎ 所以==。‎ ‎(2)发电机输出功率P=I1E≈6.67 W。‎

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