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    2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习:5.4变压器

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    2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习:5.4变压器

    1、A 级 抓基础1.如图所示的四个电路,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,故 C 错误,D 正确.答案:D2.(多选)如图所示,Q 是熔断电流为 1 A 的保险丝,R 为用电器,理想变压器的原、副线圈的匝数比为 n1n 221.原线圈的电压为 u220 sin 100t(V ).要使保险丝不熔2断,则( )A.副线圈电流最大值不超过 2 AB.副线圈中电流有效值不超过 2 AC.R 的阻值一定不能小于 55 D.R 的阻值一定不能小于 77 解析:保险丝的原理是电流的热效应,

    2、应该用电流的有效值.由 得 U2 U1U1U2 n1n2 n2n1220 V110 V.由 得 I2 I1 1 A2 A.所以 Rmin 55 ,故 B、C 正确.12 I1I2 n2n1 n1n2 21 U2I2答案:BC3.如图所示,T 为理想变压器, 为交流电流表,R 1、R 2 为定值电阻,R 3 为滑动变阻器,原线圈两端接恒压交流电源,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( )A. 的读数变大, 的读数变大B. 的读数变大, 的读数变小C. 的读数变小, 的读数变大D. 的读数变小, 的读数变小解析: 当滑动触头下移时,R 3减小,R 总 减小,I ,U 不变 I增大,U 并UR总UUR

    3、 1减小,通过 R2的电流 IR2减小,IA 2I IR 2增大, 的示数变大,由原、副线圈电流与匝数成反比,可知 的示数变大.答案:A4.(多选)理想自耦变压器的原线圈接有如图乙所示的正弦式交变电压,副线圈接有可调电阻 R,触头 P 与线圈始终接触良好,下列判断正确的是( )A.交变电源的电压 u 随时间 t 变化的规律是 uU 0cos(100t) (V)B.若仅将触头 P 向 A 端滑动,则电阻 R 消耗的电功率增大C.若仅使电阻 R 增大,则原线圈的输入电功率增大D.若使电阻 R 增大的同时,将触头 P 向 B 端滑动,则通过 A 处的电流一定增大解析:由题图乙可得交变电源的周期为 T

    4、0.02 s,最大值为 U0,则电源的电压uU 0cos VU 0cos(100t )V ,选项 A 正确;由 ,若仅将触头 P向 A端滑动,(2Tt) U1U2 n1n2即 n2增大,则副线圈的输出电压 U2增大,电阻 R消耗的电功率 P 增大,选项 B 正确;若仅使电阻 R增大,输出电压 U2一定,则输出电功率 P 减小,原线圈的输入电功率减小,选项 C 错误;若使电阻 R增大的同时,将触头 P向 B端滑动,则输出电压 U2减小,输出和输入的电功率都减小,通过 A处的电流 I1 一定减小,选项 D 错误.PU1答案:AB5.如图所示,理想变压器的交流输入电压 U1220 V ,有两组副线圈

    5、,其中 n236 匝,标有“6 V 9 W ”“12 V 12 W”的灯泡分别接在两副线圈上,均正常发光.求:(1)原线圈的匝数 n1 和另一副线圈的匝数 n3;(2)原线圈中电流 I1.解析:(1)由于两灯泡均正常发光,所以有 U26 V ,U 312 V.根据原、副线圈电压与匝数的关系,由 、 ,得U1U2 n1n2 U2U3 n2n3n1 n2 36 匝1 320 匝,U1U2 2206n3 n2 36 匝72 匝 .U3U2 126(2)由于 P 入 P 出 ,P 出 P 2P 3,所以 P 入 P 2P 3.即 I1U1P 2P 3,则 I1 A0.095 A.P2 P3U1 9 1

    6、2220B 级 提能力6.钳式电流表的外形和结构如图 a、图 b 所示.图 b 中电流表的读数为 1.2 A,图 c 中用同一电缆线绕了 3 匝,则( )A.这种电流表能测直流电流,图 c 的读数为 2.4 AB.这种电流表能测交变电流,图 c 的读数为 0.4 AC.这种电流表能测交变电流,图 c 的读数为 3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图 c 的读数为 3.6 A 解析:钳式电流表利用了变压器的工作原理,因此钳式电流表只能测交变电流.根据n1I1n 2I2可知,题图 b 中线圈单匝时, 的读数为 1.2 A.在题图 c 中绕 3 匝时, 的读数应为 3.6 A,故

    7、选项 C 正确.答案:C7.一台理想变压器原、副线圈匝数比为 221,当原线圈两端输入 u1220 sin 2314t(V)的交变电压时,下列说法正确的是( )A.副线圈两端电压为 12 V2B.副线圈接一个 10 电阻时,原线圈中的电流为 1 AC.副线圈接一个 10 电阻时,原线圈中输入功率为 10 WD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是 220 V2解析:原线圈两端的电压为 U1220 V,由变压器的变压比 ,得副线圈两端U1U2 n1n2电压为 U210 V,副线圈接一个 10 电阻,副线圈中电流 I21 A,电功率 P2U 2I210 W,原线圈输入功率也为 10 W;由变压器的电流比 得 I1 A,铁芯中磁通量的变I1I2 n2n1 122化率最大值为 ,由于具体的匝数未知,所以磁通量变化率的最大值未知 .所以正确t Emn1选项是 C.答案:C8.如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯,原、副线圈的匝数比为 n1n 221,电源电压为 U,求 B 灯两端的电压 UB.解析:由串联电路分压原理可知 UU AU 1.由变压器原理可知U1U22 1,I1I212.由欧姆定律可知UAI 1R,UB I2R. 联立式,得 UB U.25


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