3.3变压器 同步作业（解析版）高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

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1、 3.3变压器A组基础达标1(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流分别为I1、I2，电压分别为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()AI1由I2决定BU2与负载有关CP1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I1I2，即原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；同理，由知，副线圈中的电压由原线圈中的电压决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少故A、C正确，B、D错误2(2020年安庆期中)一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线

2、圈，在cd间接定值电阻R.在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()AU2U1 ，U2降低BU2U1，U2升高C变压器输入功率增大D变压器输入功率减小【答案】D【解析】根据变压器的电压关系有，当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，电压U2应该减小，即降低，由于n2n1，所以U2U1，故A、B错误；由于电压U2减小，所以定值电阻上的电压减小，则定值电阻消耗的电功率减小，由于是理想变压器，所以变压器的输入功率也减小，故C错误，D正确3(2020年北京海淀区名校期末)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈

3、两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈中的电流分别为I1、I2.若保持n1、n2和U1不变，且闭合开关S后两灯泡均能发光将开关S由闭合变为断开，则()AU2增大BI1减小CI2增大D变压器的输入功率增大【答案】B【解析】根据可知U2不变，A错误；将开关S由闭合变为断开，则次级电阻变大，次级电流I2减小，则初级电流I1减小， B正确，C错误；变压器的输出功率P2I2U2减小，则输入功率减小， D错误4在如图所示的两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f

4、间的电压分别为()A220 V,220 VB220 V,110 VC110 V,110 V D220 V,0【答案】B【解析】对变压器，根据可得Uab220 V；对滑动变阻器来说，当gh间接上110 V电压时，ef间电压Uef110 V，故B正确5(多选)(2020年怀化名校期末)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是()AP向下滑动时，灯L变亮BP向下滑动时，变压器的输出电压不变CP向上滑动时，变压器的输入电流减小DP向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U2不变，滑片P滑动时

5、，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，故A错误；滑片P下滑时，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故B正确；滑片P上滑时，电阻减小，副线圈电流I2增大，则原线圈输入电流I1也增大，故C错误；此时变压器输出功率P2U2I2将变大，故D正确6(2020年湖北重点中学联考)某物理兴趣小组对变压器进行研究，实验电路图如图所示，接在学生电源交流挡位上的理想变压器给两个完全相同的小灯泡L1、L2供电，导线可视为超导体，电压表和电流表均为理想电表，开关处于断开状态现闭合开关，其他条件不变情况下，则()A小灯泡L1变暗B小灯泡L1变亮C电压表示数变大D电流表示数变大【答案】D【解析】变压

6、器的输入电压U1不变，而匝数比不变，根据可知，变压器的输出电压U2 不变，而电压表测量的就是变压器的输出U2，故电压表的示数不变，故C错误开关闭合前后，灯泡L1的电压一直等于U2，即灯泡L1的电压不变，则亮度不变，故A、B错误S闭合后，副线圈的总电阻减小，而电压不变，则副线圈的电流I2变大，根据可知原线圈的电流变大，即电流表示数变大，故D正确7(2020年开封一模)如图甲所示，理想变压器原线圈接一理想电流表副线圈接入一定值电阻R1和滑动变阻器R2，现在m、n间加如图乙所示的交流电压已知原、副线圈的匝数比为n1n2101，定值电阻的阻值为R110 .当电流表的示数为0.1 A时，滑动变阻器接入电

7、路的电阻值为() A2 B10 C12 D22 【答案】C【解析】变压器初级电压有效值为U1 V220 V，则次级电压U2U122 V，次级电流为I2I11 A, 则R2R1 10 12 ，故选C8(多选)(2020年潍坊名校期末)在图甲所示的理想变压器a、b端加图乙所示的交变电压已知变压器原、副线圈的匝数比为41，R1为热敏电阻(温度升高时，其电阻减小)，R为定值电阻，电压表均为理想电表下列判断正确的是() A电压表V1的示数为22 VB电压表V2的示数为5.5 VCR1处温度升高时，V1示数与V2示数的比值变小DR1处温度升高时，V1示数与V2示数的比值变大【答案】AD【解析】电压表V1测

8、的是原线圈电压，也就是输入电压，交流电的有效值是峰值的，即22 V，A正确原、副线圈匝数比为41，所以副线圈两端电压为5.5 V；电压表V2测的是R1两端电压，应该小于5.5 V，B错误R1处温度升高，电阻减小，R阻值不变，R1两端电压变小，V2减小，V1不变，所以V1示数与V2示数的比值变大，C错误，D正确B组能力提升9(多选)(2020年全国卷)在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R1、R2、R3均为固定电阻，R210 ，R320 ，各电表均为理想电表已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示下列说法正确的是()A所用交流

9、电的频率为50 HzB电压表的示数为100 VC电流表的示数为1.0 AD变压器传输的电功率为15.0 W【答案】AD【解析】交流电的频率为f50 Hz，A正确；通过R2电流的有效值为I1 A，R2两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知U2IR2110 V10 V，根据理想变压器的电压规律可知原线圈的电压U1U21010 V100 V，电阻R1两端分压即为电压表示数，即UVU0U1220 V100 V120 V，B错误；电流表的示数为IA A0.5 A，C错误；副线圈中流过的总电流为I2IIA1 A0.5 A1.5 A，变压器原副线圈传输的功率为PI2U215 W，D正确10(多选)(202

10、0年南昌三中模拟)如图所示为某变压器对称铁芯的示意图，已知原线圈匝数n140匝，副线圈匝数n220匝，电阻R140 ，电阻R225 .则下列说法正确的是()A当原线圈接入正弦交流电时，R1、R2消耗的电功率之比为25B当原线圈接入正弦交流电时，R1、R2消耗的电功率之比为110C原线圈接入交流电压“u220sin t V”时， R1上的电压为20 VD原线圈接入交流电压“u220sin t V”时， R2上的电压为50 V【答案】BCD【解析】因该变压器通过副线圈的磁通量是通过原线圈磁通量的一半，则，故，根据PI2R得，故A错误，B正确；原线圈接入交流电压u220sin t V时，U220 V

11、，设R1两端电压为U1，R2两端电压为U2，则有，解得U120 V，U250 V，故C、D正确11图甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图像如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式(2)求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1.(结果保留2位小数)(3)求ce和de间线圈的匝数比.解：(1)由题图乙知200 rad/s，电压瞬时值uab400sin(200t)V.(2)电压有效值U1200

12、 V，理想变压器P1P2，原线圈中的电流I1，解得I10.28 A(3)设ab间匝数为n1，则，同理，由题意知，联立以上各式得，代入数据得.12如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1n221，交流电源电压u1311sin(100t) V，F为熔断电流为I01.0 A的保险丝，负载为一可变电阻(1)当电阻R100 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？解：原线圈电压的有效值为U1 V220 V，由，得副线圈两端的电压U2U1220 V110 V.(1)当R100 时，副线圈中电流I2 A1.10 A，由U1I1U2I2得原线圈中的电流为I1I21.10 A0.55 A，由于I1I0(熔断电流)，故保险丝不会熔断(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好达到熔断电流I0，即I11.0 A，则副线圈中的电流为I2I121.0 A2.0 A，电阻R的阻值为R0 55 ，此时变压器的输出功率为P2I2U22.0110 W220 W，可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 ，变压器输出的电功率不能超过220 W.