2022版高中物理 課時作業(yè)（十二）變壓器 新人教版選修3-2一、單項選擇題1一輸入電壓為220 V，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞為獲知此變壓器原、副線圈匝數，某同學拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞上5匝線圈，如圖所示，然后將原線圈接到220 V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1 V按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數分別為()A1 100,360B1 100,180C2 200,180 D2 200,360解析：根據可得，可知n11 100.排除C、D兩項再由可知n2180，故A錯B對答案：B2如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓uUmsint，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動變阻器.和是理想交流電壓表，示數分別用U1和U2表示；和是理想交流電流表，示數分別用I1和I2表示下列說法正確的是()AI1和I2表示電流的瞬時值BU1和U2表示電壓的最大值C滑片P向下滑動過程中，U2不變，I1變大D滑片P向下滑動過程中，U2變小，I1變小解析：交流電表的示數為有效值，故A、B項均錯誤；P向下滑動過程中，R變小，由于交流電源、原副線圈匝數不變，U1、U2均不變，所以I2變大，由，得I1I2變大，故C項正確、D項錯誤答案：C3如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數之比為201，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220 V,60 W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則()A電流表的示數為 AB電源輸出功率為1 200 WC電流表的示數為 AD原線圈端電壓為11 V解析：由燈泡正常發(fā)光，可知副線圈電壓為220 V，由可知，原線圈電壓U120×220 V4 400 V，D錯又因輸入功率等于輸出功率，P1P260 W，故B錯電流表讀數為有效值，原線圈中電流I1 A A，故A錯、C正確答案：C4理想變壓器的原線圈連接電流表，副線圈接入電路的匝數可以通過觸頭Q調節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖所示若()AQ位置不變，將P向上滑動，U變大BQ位置不變，將P向上滑動，電流表的讀數變大CP位置不變，將Q向上滑動，電流表的讀數變大DP位置不變，將Q向上滑動，變壓器的輸入功率不變解析：當理想變壓器的輸入電壓U，以及原、副線圈的匝數比不變時，副線圈兩端的電壓也不變，A項錯由P出知R增大時，輸出功率減小，又由P入P出得原線圈中的電流表讀數要減小，B項錯Q往上滑動時，U增大，而負載電阻不變，則輸出功率要增大，即輸入功率也要增大，原線圈中的電流就要增大，C項對、D項錯答案：C5一理想變壓器的原、副線圈的匝數比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側接在電壓為220 V的正弦交流電源上，如圖所示設副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k解析：由于變壓器的匝數比為31，可得原、副線圈的電流比為13.根據PI2 R可知原、副線圈中電阻R的功率之比k，由，其中U2U，則U13U，結合原、副線圈的電流比為13，可得原線圈中電阻R上的電壓為，所以有3U220 V，得U66 V，故選項A正確答案：A二、多項選擇題6為了監(jiān)測變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖所示，兩變壓器匝數分別為n1、n2和n3、n4，a和b是交流電表，則()An1>n2Bn3>n4Ca為交流電流表，b為交流電壓表Da為交流電壓表，b為交流電流表解析：由電路連接方式可知，左圖是電壓互感器，把高電壓經過變壓器降壓后測量，所以n1>n2，a為交流電壓表，右圖為電流互感器，把大電流經過變壓器變?yōu)樾‰娏髟贉y量，所以n3<n4，b為交流電流表答案：AD7如圖所示，在某交流電路中，有一正在工作的變壓器，原、副線圈匝數分別為n1600，n2120，交流電源電壓U1220 V，原線圈中串聯一個0.2 A的保險絲，為保證保險絲不被燒斷，則()A負載功率不能超過44 WB副線圈電流最大值不能超過1 AC副線圈電流有效值不能超過1 AD副線圈電流有效值不能超過0.2 A解析：由P入P出可知P入U1I144 W又由，得U244 V，故I2不能大于1 A，負載功率不能超過44 W.答案：AC8(錦州高二檢測)如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為21.電池和交變電源的電動勢都為6 V，內阻均不計下列說法正確的是()AS與a接通的瞬間，R中無感應電流BS與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0CS與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3 VDS與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為21解析：在S與a接通的瞬間，由于電流由零突然變大，所以線圈中的磁通量會發(fā)生變化，副線圈中的R會有感應電流，所以A錯誤；在S與a接通穩(wěn)定后，電路中的電流穩(wěn)定，磁通量不會發(fā)生變化，所以副線圈中不會有感應電流產生，電阻R兩端的電壓為0，所以B正確；在S與b接通穩(wěn)定后，由于b是交流電源，根據電壓與匝數成正比可知，副線圈的電壓為3 V，所以C正確；變壓器不會改變交流電源的頻率，所以原、副線圈中電流的頻率是相同的，所以D錯誤答案：BC9如圖甲所示為一自耦變壓器，變壓器的原線圈AB端輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中定值電阻R011 ，電容器C的擊穿電壓為22 V，移動滑動觸頭使電容器剛好不會被擊穿，所有電表均為理想電表，下列說法正確的是()A電壓表的示數為220 VB原、副線圈的匝數比為101C電流表的示數等于通過電阻R0的電流D原線圈AB端輸入電壓的變化規(guī)律為u311sin100t V解析：電壓表的示數等于交變電壓的有效值，所以電壓表的示數為U1220 V，選項A正確；電容器剛好不被擊穿，所以副線圈電壓的最大值為22 V，有效值為U2 V11 V，所以原、副線圈的匝數比為n1n2U1U2101，選項B錯誤；交變電流能“通過”電容器，所以電流表的示數大于R0上的電流，選項C錯誤；由ut圖象可知u311sin100t V，選項D正確答案：AD10由于天氣原因某小區(qū)的供電系統遭到嚴重破壞為此，啟動了臨時供電系統，它由備用發(fā)電機和副線圈匝數可調的變壓器組成，如圖所示，發(fā)電機輸出的電壓u480sin100t V，圖中R表示輸電線的電阻滑動觸頭P置于a處時，用戶的用電器恰好正常工作在下列情況下，要保證用電器仍能正常工作，則()A若A2的示數為2 A，R10 ，則原、副線圈的匝數比n1n221B若A2的示數為2 A，R10 ，則原、副線圈的匝數比n1n221C若要發(fā)電機的輸出電壓發(fā)生波動使V1的示數小于正常值，而用電器不變時，應使滑動觸頭P向下滑動D若要V1的示數保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向上滑動解析：若A2的示數為2 A，R10 ，又用戶電壓為220 V，故副線圈兩端電壓U2220 VI2R240 V，又原線圈兩端電壓U1480 V，故原、副線圈的匝數比n1n2U1U221，選項A正確，B錯誤；由得U2U1，若U1變小，為保證用電器仍能正常工作，則n2應變大，滑動觸頭P應向上滑動，選項C錯誤；當用電器增加時，副線圈中的電流增大，輸電線電阻R上的電壓增大，為保證用電器仍能正常工作，則副線圈兩端的電壓應增大，故滑動觸頭P應向上滑動，選項D正確答案：AD三、非選擇題11如圖所示，一臺有兩個副線圈的變壓器，原線圈匝數n11 100匝接入電壓U1220 V的交流電路中(1)要求在兩個副線圈上分別得到電壓U26 V，U3110 V，它們的匝數n2、n3分別為多少？(2)若在兩副線圈上分別接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的兩個用電器，原線圈的輸入電流為多少？解析：(1)根據原、副線圈間電壓與匝數的關系：由得n2n1×1 100匝30匝n3n1×1 100匝550匝(2)設原線圈輸入電流為I1，由P入P出得U1I1U2I2U3I3P2P3所以I1 A A.答案：(1)30匝550匝(2) A12如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數n11 100匝、副線圈匝數n230匝，原線圈與電流表A1串聯后接在電壓u1220sin100t(V)的交流電源上，電阻R12 ，電流表A1、A2和電壓表V2均為理想的交流電表，求：(1)三只電表A1、A2和V2的讀數分別是多少？(2)電阻R在t30 s時間內產生的熱量是多少？解析：(1)由交流電壓的瞬時表達式可知，原線圈電壓U1220 V，根據得：U2220× V6 V所以V2的示數為6 V.根據I2得：I2 A0.5 A，所以A2的示數為0.5 A.根據得：I1×0.5 A A0.014 A，所以A1的示數為0.014 A.(2)電阻R在t30 s時間內產生的熱量QIRt90 J答案：(1)0.014 A0.5 A6 V(2)90 J