【文档说明】2024-2025学年精品同步试题 物理（选择性必修第二册 人教版2019）第三章 3-变压器 Word版含解析.docx，共(5)页，305.516 KB，由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明：

3.变压器课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是()A.通过正弦式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:BC解析:通过正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的,故A错误;由于是理想变压器,穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等,故B正确;穿过副线圈磁通量的变化

使得副线圈产生感应电动势,符合法拉第电磁感应定律,故C正确;变压器的工作原理是互感现象,原、副线圈并没有直接相连,故D错误。2.下列各图是变压器电路图,可以将电压升高供给电灯的变压器是()答案:B解析:变压器的

原理是电磁感应,不能用来改变直流的电压,故A、C两项错误;B图变压器原副线圈的匝数关系是n1<n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1<U2,此变压器将电压升高了,故B项正确;D图变压器原副线圈的匝数关系是n1>n2,根据U1∶U2=n1∶n2可得U1>U2,此变压器将电压降低了,故D项

错误。此题主要考查变压器的原理及升压变压器和降压变压器的判断,意在提高学生的理解分析判断能力,提高学生的科学思维。3.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为30∶1,以下说法正确的是()A.穿过原、副线圈每一

匝磁通量之比是30∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为30∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1答案:BD解析:对于理想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同,

磁通量的变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比。理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率。4.(多选)如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1=1100,接电压U1=220V的交变电流,副线圈接“20V10W”的灯泡,灯泡正常发光,可知

()A.副线圈的匝数n2=200B.副线圈中的电流I2=0.5AC.原线圈中的输入功率为10WD.原线圈中的电流I1=0.1A答案:BC解析:本题考查变压器的知识。意在考查学生对变压器知识的理解,提高学生的科学思维。由于理想变压器的电压比等于匝数比,副线圈匝数n2=100,A错误;理想变压器的

原、副线圈的功率相等,所以原线圈的输入功率为10W,C正确;由功率P=UI可得副线圈中的电流I2=0.5A,原线圈中的电流I1=n2n1I2=0.045A,B正确,D错误。5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220√2sin100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55

Ω的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2∶1。电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是()A.原线圈中电流表的读数为1AB.原线圈中的输入功率为220√2WC.副线圈中电压表的读数为110√2VD.副线圈中输出交变电流的周期为50s答案:A解析:原线圈电压的有效

值为220V,根据匝数比可以得到副线圈的电压的有效值为110V;根据负载电阻的大小可以知道副线圈中电流为2A;根据原、副线圈的输入功率和输出功率相等可以知道原线圈中输入功率为220W,电流有效值为1A。副线圈中输出交变电流

的周期与原线圈相同,为0.02s。6.一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40∶1,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是()A.5A,250V,50kWB.5A,10

kV,50kWC.200A,250V,50kWD.200A,10kV,2×103kW答案:A解析:由I1I2=n2n1得,I1=140×200A=5A;由U1U2=n1n2得,U2=U1n2n1=10×

103×140V=250V;由理想变压器功率关系得P入=P出=U1I1=U2I2=200×250W=50kW。故正确选项为A。7.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12V6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯

泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是()A.120V,0.10AB.240V,0.025AC.120V,0.05AD.240V,0.05A答案:D解析:灯泡正常工作

,副线圈电压U2=12V,副线圈电流I2=2×612A=1A,根据匝数比得原线圈电流I1=120I2=0.05A,原线圈电压U1=20U2=240V,选项D正确。8.(多选)如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为5

0Hz的正弦式交流电源相连,两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表、电压表均为理想交流电表,原、副线圈分别为200匝和100匝,电压表的示数为5V。则()A.电流表的读数为0.5AB.流过电阻的交变电流的频率为100H

zC.交流电源的输出电压的最大值为20√2VD.交流电源的输出功率为2.5W答案:CD解析:根据欧姆定律可得副线圈中的电流I2=UR=0.25A,根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系I1I2=n2n1可解得,I

1=0.125A,A错误。理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同,都为50Hz,B错误。副线圈输出电压的有效值为10V,根据正弦式交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U2m=10√2V;原、副线圈电压比为U1U2=n1n2,可得交流电

源输出电压的最大值为U1m=20√2V,C正确。对于理想变压器,交流电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率,P=2×5220W=2.5W,故D正确。二、能力提升1.(多选)下图为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的

滑片,U1为加在原线圈两端的交流电压,I1为原线圈中的电流,则()A.保持U1及P的位置不变,S由a扳向b时,I1将增大B.保持U1及P的位置不变,S由b扳向a时,R消耗功率减小C.保持U1不变,S接在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变,S接在a处,若U1增大,I1将增

大答案:ABD解析:保持U1及P的位置不变,S由a扳向b时,n1减小,n2n1增大,由U2=n2n1U1知U2变大,则输出电流I2增大,输出功率增大,输入功率也增大,由P1=U1I1知,I1增大,A正确。同理,S若由

b扳向a,R消耗功率将减小,B正确。U1不变,S接在a处,使P上滑时,I2减小,I1也减小,故C错误。保持P的位置不变,S接在a处,若U1增大,则U2也增大,即I2=U2R增大,则P2增大,P1=P2,故I1也应增大,故D正确。此题主要考查理想变压器的制约关系及动态分析,意在培养学

生的理解和分析能力,提高学生的科学思维。2.(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片Q调节,如图所示,在副线圈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的交流电源,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U1U2=n1n2知U2不变,当P向上滑动时,R变大,由I2=U2R0+R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U1U2=n1

n2知U2增大,由I2=U2R+R0知I2增大,I1增大,故电流表的读数变大,C正确,D错误。3.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11

00匝,接在有效值为220V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2.0kW。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.3

80V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A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=PU1=2000220A=9.1A;负载两端电压即为副线圈电压,由U1n1=U2n2,即220𝑉1100=U21900,可得U2=

380V,故选项B正确。4.(多选)(2020新疆乌鲁木齐高二期末)如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,绕OO'轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,通过滑片P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有定值电阻R,从图示位置开始计时。下列

判断正确的是()A.当变压器的变压比为n时,电流表测得的是电流最大值,其值为NBSωnRB.感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC.P向上移动时,电流表示数变大D.P向上移动时,电流表示数变小答案:BD解析:电流表测得的是电流的有效值,故A错误;从中性面时开始计时,矩形

线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt,故B正确;当P向上移动时,副线圈匝数减小,根据理想变压器的变压比公式U1U2=n1n2知,输出电压变小,故电流变小,故电流表读数变小,故C错误,D正确。5.如图所示,理想变压器原线圈Ⅰ接到

220V的交流电源上,副线圈Ⅱ的匝数为30,与一标有“12V12W”的灯泡连接,灯泡正常发光。副线圈Ⅲ的输出电压为110V,电流为0.4A。(1)求副线圈Ⅲ的匝数。(2)求通过原线圈的电流。答案:(1)275(2)0.25A解析:(1)已知U2=12V,n2=30,U

3=110V,由变压器的变压比n2n3=U2U3,代入数据解得n3=275。(2)理想变压器输入功率与输出功率相等,即P1=U1I1=P2+P3=P2+I3U3=12W+0.4×110W=56W代入数据解得I1=0.25A。6.如图所示,理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1

,原线圈电压u=311sin100πt(V),F为熔断电流为I0=1.0A的保险丝,负载R为一可变电阻。(1)当电阻R=100Ω时,保险丝能否被熔断?(2)要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超

过多少?答案:(1)保险丝不会被熔断(2)55Ω220W解析:原线圈电压的有效值为U1=311√2V=220V由U1U2=n1n2得副线圈两端的电压U2=n2n1U1=12×220V=110V。(1)当R=100Ω时,副线圈中电流I2=U2R=1

10100A=1.10A由U1I1=U2I2得原线圈中的电流为I1=U2U1I2=110220×1.10A=0.55A,由于I1<I0(熔断电流),故保险丝不会被熔断。(2)设电阻R取某一值R0时,原线圈中的电流I1'刚好到达熔断电流I0,即I1'=1.0A,则副线圈中

的电流为I2'=U1U2I1'=n1n2·I1'=2×1.0A=2.0A变阻器阻值为R0=U2I2'=1102.0Ω=55Ω此时变压器的输出功率为P2=I2'U2=2.0×110W=220W可见,要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值不能小于55Ω,变压器输出的电功率不能大于220

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