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    5.4变压器 课时练习(含答案)

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    5.4变压器 课时练习(含答案)

    1、第第 4 4 节节 变压器变压器 基础过关 1如图所示四个电路,能够实现升压的是( ) 解析 变压器只能对交变电流变压,不能对直流变压,故 A、B 错误;由于电压 与线圈匝数成正比,所以 D 能实现升压,C 不能实现升压。 答案 D 2(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为 101,以下说法正确的是( ) A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 101 B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 101 D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11 答案 BD 3在变电所,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,使用的仪器是电流互 感器。如图所示的四个图

    2、中,能正确反映其工作原理的是( ) 解析 电流互感器是测电流的,应串联在火线上,故选项 B、D 错误;由变压器 电流关系 n1I1n2I2,要使 I2I1,须 n2n1,故选项 A 正确。 答案 A 4一台理想变压器的原线圈接 220 V 正弦交流电压时,副线圈上仅接有阻值为 10 的电阻,电阻两端的电压为 44 V。若将副线圈的匝数增加 100 匝,则通过 副线圈上此电阻的电流增加 1.1 A。由此可知该变压器原线圈的匝数为( ) A200 B2 000 C50 D500 解析 由题意知,当副线圈匝数增加 100 匝时,电阻上的电压 U2U2IR 44 V1.110 V55 V,又由U1 U

    3、2 n1 n2, U1 U2 n1 n2100,可得, 220 V 44 V n1 n2, 220 V 55 V n1 n2100 解得 n12 000,故选项 B 正确。 答案 B 5 一理想变压器原、 副线圈匝数比 n1n2115。 原线圈与正弦交变电源连接, 输入电压 u 随时间 t 变化的图象如图 1 所示,副线圈仅接入一个 10 的电阻。 则( ) 图 1 A流过电阻的电流是 20 A B与电阻并联的理想电压表的示数是 100 2 V C经过 1 min 电阻发出的热量是 6103 J D变压器的输入功率是 1103 W 解析 设输入电压有效值为 U1,输出电压有效值为 U2,由题图

    4、知 U1220 V, 则由U1 U2 n1 n2知 U2100 V,I2 U2 R 100 10 A10 A,选项 A、B 错误;1 min 内电 阻产生的热量 QI22Rt1021060 J6104 J,选项 C 错误;P入P出U 2 2 R 1103 W,选项 D 正确。 答案 D 6如图 2 甲所示,一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示 的交变电压时,额定功率为 10 W 的小灯泡恰好正常发光,已知灯泡的电阻为 40 ,图中电压表为理想电表,下列说法正确的是( ) 图 2 A变压器输入电压的瞬时值表达式为 u220 2sin t(V) B电压表的示数为 220 V C变压

    5、器原、副线圈的匝数比为 111 D变压器的输入功率为 110 W 解析 由题图乙可知,2 T 100 rad/s,故选项 A 错误;原线圈输入电压为 220 V,电压表示数为灯泡的额定电压 U PR20 V,故选项 B 错误;由 B 分 析,结合电压与匝数的关系得n1 n2 220 20 11 1 ,故选项 C 正确;变压器的输入功率 与输出功率相等,为 P入10 W,故选项 D 错误。 答案 C 7如图 3 所示是 4 种亮度可调台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同, 且都是“220 V 40 W”。当灯泡所消耗功率都调至 20 W 时,电路中消耗的电 功率关系是( ) 图 3 AP1P

    6、2P4P3 BP4P1P2P3 CP4P1P2P3 DP1P2P4P3 解析 甲、乙采用串联分压方法,电路消耗的功率相等,丙采用变压器分压,最 节能,丁采用分压电路分压,最耗能,选项 B 正确。 答案 B 能力提升 8.(多选)如图 4,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当 输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的 是( ) 图 4 A原、副线圈匝数比为 91 B原、副线圈匝数比为 19 C此时 a 和 b 的电功率之比为 91 D此时 a 和 b 的电功率之比为 19 解析 设灯泡的额定电压为 U0,两灯泡均能正常发光,所以原线

    7、圈两端电压为 U19U0,副线圈两端电压为 U2U0,故U1 U2 9 1, n1 n2 U1 U2 9 1,选项 A 正确,B 错 误;根据公式I1 I2 n2 n1可得, I1 I2 1 9,由于小灯泡两端的电压相等,所以根据公式 P UI 可得,灯泡 a 和 b 的电功率之比为 19,选项 C 错误,D 正确。 答案 AD 9 (多选)如图 5 所示, T 为理想变压器, 电流表、 电压表均为理想交流电表。 R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,L 为电感线圈,A、B 两点间接正弦交流 电,则( ) 图 5 A只将滑片 P1下移时,电流表示数变小 B只将滑片 P2下移时,电压表示数变大

    8、 C只增大交流电的电压时,电流表示数变大 D只增大交流电的频率时,电压表示数不变 解析 只将滑片 P1下移时,变压器副线圈输出电压 U2减小,由 U1I1U 2 2 R 可知, U1、R 不变,I1减小,选项 A 正确;只将滑片 P2下移时,副线圈电路中的总电 阻减小,U2不变,因此副线圈电路中的电流增大,R1两端的电压增大,R3两端 的电压减小,电压表的示数减小,选项 B 错误;只增大交流电的电压时,根据 变压比公式可知,副线圈两端的电压增大,因此副线圈的电流增大,根据变流比 公式可知,原线圈的电流增大,故电流表示数增大,选项 C 正确;只增大交流 电的频率时,电感线圈的感抗增大,副线圈电路

    9、中的总电阻增大,总电流减小, R1两端的电压减小,R3两端的电压增大,电压表示数增大,选项 D 错误。 答案 AC 10有一理想变压器,副线圈所接电路如图 6 所示,灯 L1、L2为规格相同的两 只小灯泡。当 S 断开时,灯 L1正常发光。S 闭合后,下列说法正确的是( ) 图 6 A灯 L1、L2 都能正常发光 B原线圈的输入功率减小 C原、副线圈的电流比增大 D电阻 R 消耗的功率增大 解析 断开 S 时,L1正常发光,当闭合 S 后,总电阻减小,回路中总电流增大, R 两端电压变大,灯泡两端电压减小,两灯不能正常发光,选项 A 错误;由 P入 P出U 2 2 R总,且 R 总减小,U2不

    10、变,则 P入变大,选项 B 错误;由I 1 I2 n2 n1可知,因 线圈匝数比不变,则原、副线圈的电流比不变,选项 C 错误;电阻 R 的功率 P I22R,因 I2变大,R 不变,则 P 变大,选项 D 正确。 答案 D 11(多选)如图 7 所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是 220 V 和 10 A, 已知甲图中原、 副线圈匝数比为 1001, 乙图中原、 副线圈匝数比为 110, 则( ) 图 7 A甲图中的电表是电压表,输电电压为 22 000 V B甲图是电流互感器,输电电流是 100 A C乙图中的电表是电压表,输电电压为 22 000 V D乙图是电流互感器,

    11、输电电流是 100 A 解析 根据匝数比U1 U2 n1 n2, 有U1 n1 n2U2 100 1 220 V22 000 V, 故选项A正确; 甲图是电压互感器,故选项 B 错误;乙图是电流互感器,电表是电流表,故选 项 C 错误;只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比I1 I2 n2 n1,有 I1 n2 n1I2 10 1 10 A100 A,故选项 D 正确。 答案 AD 12一含有理想变压器的电路如图 8 所示,图中电阻 R1、R2和 R3的阻值分别为 3 、 1 和 4 , 为理想交流电流表, U 为正弦交流输入电压, 且有效值恒定。 当开关 S 断开时,电流表的示数为 I

    12、;当 S 闭合时,电流表的示数为 4I。该变压 器原、副线圈匝数比为( ) 图 8 A2 B3 C4 D5 解析 设原、 副线圈匝数比为 n, 根据能量守恒, 当 S 断开时, UII2R1(nI)2(R2 R3);当 S 闭合时,4UI(4I)2R1(4nI)2R2,联立解得 n3,所以选项 B 正确。 答案 B 13图 9 所示电路中,变压器为理想变压器,a、b 接在电压有效值不变的交流 电源两端,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动 到另一位置, 观察到电流表的示数增大了 0.2 A, 电流表的示数增大了 0.8 A, 则下列说法正确的是( ) 图 9 A电压表示数增大 B电压表、示数均增大 C该变压器起升压作用 D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动 解析 变压器输入电压不变,原、副线圈的匝数比不变,故原、副线圈两端的电 压不变,即电压表、 示数不变,选项 A、B 均错误;I1、I2增加,则副线圈电 路中总电阻减小,故变阻器滑片应沿 cd 方向滑动,选项 D 正确;由原线圈的 输入功率等于副线圈的输出功率 P入P出知,调节滑动变阻器前 I1n1I2n2,调 节滑动变阻器后 I1n1I2n2,联立得(I1I1)n1(I2I2)n2,即 I1n1I2n2, n1 n2 I2 I1 0.8 0.24,故该变压器起降压作用,选项 C 错误。 答案 D


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