高中物理 第三章 第四节 变压器练习 新人教版选修1-1
高中人教版物理选修1-1第三章 第四节 变压器 同步测试
高中人教版物理选修1-1第三章第四节变压器同步测试1.如图,可以将电压降低供给电灯的变压器是()A. B. C. D.2.如图所示,当滑动变阻器滑动触头P逐渐向上移动时,接在理想变压器两端的四个理想电表示数()A. V1不变、V2不变、A1变大、A2变大B. V1不变、V2不变、A1变小、A2变小C. V1变大、V2变大、A1变小、A2变小D. V1变小、V2变小、A1变大、A2变大3.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则()A. U=110V,I=0.2AB. U=110V,I=0.05AC. U=110 V,I=0.2AD. U=110 V,I=0.2 A4.图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55Ω,、为理想电流表和电压表.若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V,下列表述不正确的是()A. 电流表的示数2AB. 原、副线圈匝数比为2:1C. 电压表的示数为电压的有效值D. 原线圈中交变电压的频率为100 Hz5.一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A. 36匝B. 72匝C. 720匝D. 1440匝6.如图所示,理想变压器的原线圈接u=11000 sin100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6Ω的导线对“220V/880W”的电器R L供电,该电器正常工作.由此可知()A. 原、副线圈的匝数比为50:1B. 交变电压的频率为100 HzC. 副线圈中电流的有效值为4 AD. 变压器的输入功率为880 W7.在图甲所示的电路中,理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示.已知变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=10:1,串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A,下列说法正确的是()A. 电压表V的示数为200 VB. 变压器的输出功率为200WC. 变压器输出端交流电的频率为100HzD. 电流表A2的示数为0.1A8.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是()A. B. C. D.9.对于理想变压器来说,下列说法中不正确的是()A. 变压器是利用互感现象制成的B. 变压器可以改变各种电源的额定功率C. 变压器不仅能改变电压,还同时改变电流D. 变压器的初级电流随次级电流的增大而增大10.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头,下列说法正确的是( )A. 副线圈输出电压的频率为50 HzB. 副线圈输出电压的有效值为31 VC. P向右移动时,原、副线圈的电流比减小D. P向右移动时,变压器的输出功率减小11.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,闭合电键S,下列说法正确的是()A. P向下滑动时,灯L变亮B. P向下滑动时,变压器的输出电压不变C. P向上滑动时,变压器的输入电流变小D. P向上滑动时,变压器的输出功率变大12.如图所示,一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是10:1,原线圈接入电压为e=311sin(100πt)V的正弦交流电源,一只理想二极管(正向阻值为零,反向阻值无穷大)和两个阻值均为10Ω的电阻R1、R2按如图方式联接在副线圈上.则以下说法中正确的是()A. 1s内电阻R1上的电流改变100次B. 电压表的读数为22VC. 二极管两端的最大电压为31.1VD. 若将R1换成一个阻值小于10Ω的电阻,则电流表读数变大13.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20Ω,L1.L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1,S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是()A. 输入电压u的表达式u=20 sin100πt(V)B. 只断开S2后,L1.L2均正常发光C. 只断开S2后,原线圈的输入功率增大D. 若S1换接到2 后,R消耗的电功率为0.8 W14.某变压器原、副线圈匝数比为11:2,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载.(1)变压器输入、输出功率之比为________(2)副线圈两端电压的有效值为________伏15.如图所示为一理想变压器,n2=10 匝,n3=20 匝,L1和L2均是“220 V,15 W”的灯泡,与单匝线圈相连的电压表,读数为11 V,那么变压器的实际输入功率为________W。
人教版高中物理-有答案-人教版高中物理_选修1-1_34_变压器_同步练习
人教版高中物理选修1-1 3.4 变压器同步练习一、选择题(共12题;)1. 用理想变压器给负载(所有负载都是并联的)供电,下列措施哪些可以增大变压器的输入功率()A.只增加原线圈的匝数B.只增加负载电阻值C.只减少负载的个数D.只增加副线圈的匝数2. 一台理想变压器从20kV的线路中降压并提供400A的负载电流.已知两个线圈的匝数比是50:1,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率分别是()A.400A,20kV,8×103kWB.400A,400V,8×103kWC.8A,20kV,160kWD.8A,400V,160kW3. 如图所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是()A.图中M是闭合的铁芯,它由整块铁组成B.发电机应与线圈I相连,升高后的电压由c、d两端输出C.发电机应与线圈II相连,升高后的电压由a、b两端输出D.发电机的输出电压频率高于输入电压的频率4. 如图所示,L1和L2是输电线,用电压互感器和电流互感器测输电功率.若已知甲的两线圈匝数比为50:1,乙的两线圈匝数比为1:20,并且已知加在电压表两端的电压为220V,通过电流表的电流为5A,则()A.甲是电压互感器,乙是电流互感器,输电线的输送功率为1.21×107WB.乙是电压互感器,甲是电流互感器,输电线的输送功率为1.21×107WC.甲是电压互感器,乙是电流互感器,输电线的输送功率为1.1×106WD.乙是电压互感器,甲是电流互感器,输电线的输送功率为1.1×106W5. 一般发电机组输出的电压在十千伏上下,不符合远距离输电的要求。
要在发电站内用升压变压器,升压到几百千伏后再向远距离输电。
到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后,再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压。
已知经低压变电站降压变压器(可视为理想变压器)后供给某小区居民的交流电u=220√2sin100πtV,该变压器原、副线圈匝数比为50:1,则()A.原线圈上的电压为11000√2VB.原线圈中电流的频率是100HzC.原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗D.采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗6. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是()A.电压表的读数为31VB.副线圈输出电压的频率为5HzC.P向右移动时,原线圈的电流减小D.P向右移动时,变压器的输出功率增大7. 如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当S接通时,以下说法中不正确的是()A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大8. 采用变压器给负载供电,哪些办法可以减少变压器的输入功率()A.减少原线圈的匝数,其他条件不变B.增加原线圈的匝数,其他条件不变C.减小负载R的阻值,其他条件不变D.增加负载R的阻值,其他条件不变9. 一理想自藕变压器的原线圈接有正弦交变电压,其最大值保持不变,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.若通过电路中A、C两处的电流分别为I A、I C,则I A>I CB.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.若在使电阻R减小的同时,将触头P向A端滑动,则通过A处的电流增大10. 理想变压器在正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量是()A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率,副线圈的输出功率D.原、副线圈中的感应电动势11. 如图,一个理想变压器上有三组线圈,三组线圈匝数之比为n1:n2:n3=3:2:1,现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中,并把n1的接线端接上交变电源,接通电源后,下列各项正确的是()A.若EL1正常发光,那么EL2、EL3都不能正常发光B.若EL2正常发光,那么EL1将烧毁C.若EL2正常发光,那么EL1、EL3都不能到正常亮度D.若EL3正常发光,那么EL2将烧毁12. 如图所示,交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.5m,ad=bc=1.0m,线圈匝T的匀强磁场中,绕垂直磁场的虚数为100匝,内阻不计,线圈在磁感应强度B=6√225π线轴以角速度ω=10 π rad/s做匀速转动,外接理想变压器原线圈,电压表为理想交流电表,若电阻R两端电压为12V,消耗的电功率为12W,则()A.交变电流的周期是0.2sB.交流电压表的示数为120√2 VC.变压器原、副线圈匝数之比为10:1D.原线圈的输入功率24 W二、解答题(共3题;)一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4:1,在照明电路中使用,如果原线圈接交流电压u=1000√2sin100πt V,副线圈通过总电阻为1Ω的两根输电线给用电户输电.问:(1)如果用户使用的都是“220V、40W”的白炽灯,要使这些灯正常发光,接入电路的灯应为多少盏?(2)如果电路中灯的盏数比正常发光时多了一倍,会出现什么问题和后果?汽车等交通工具用电火花点燃汽油混合气,如图所示.已知汽车蓄电池电压为12V,变压器匝数之比为1:100,当开关S闭合后,火花塞上电压为多少?开关S从闭合到突然断开这一过程,可为火花塞提供瞬时高电压,产生电火花.蓄电池提供的是直流电,为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢?如图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断.(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是多大?参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 3.4 变压器同步练习一、选择题(共12题;)1.【答案】D【考点】变压器的构造和原理【解析】变压器的原线圈的输入电压决定副线圈的输出电压,副线圈的输出功率决定原线圈的输出功率,由于匝数比不变,故副线圈的输出电压保持不变,当负载电阻减小时,输出功率变大,故输入功率也变大.【解答】解:A、增加原线圈的匝数,副线圈的电压减小,输出功率减小,副线圈输出功率等于输入功率,变压器的输入功率减小,故A错误;B、增加负载的电阻值,其余保持不变,副线圈的电压不变,但导致副线圈的电流减小,所以副线圈的功率减小,则变压器输入功率减小,故B错误;C、只减少负载的个数,负载电阻增大,其余保持不变,副线圈的电压不变,但导致副线圈的电流减小,所以副线圈的功率减小,则变压器输入功率减小,故C错误;D、增加副线圈的匝数,其余保持不变,则副线圈的电压增大,所以副线圈的功率增大,则变压器输入功率增大,故D正确;故选:D2.【答案】D【考点】变压器的构造和原理【解析】理想变压器不消耗能量,原副线圈两端的电压之比等于匝数之比;电流之比等于匝数的反比;由P=UI可求得输出功率.【解答】解:由题意可知,原线圈电压为20KV;副线圈两端的电流为400A;由U1U2=n1n2,可得:U2=n2n1U1=400V;由I2I1=n1n2,可得:I1=8A;输出功率P=U2I2=400×400W=160KW;故选D.3.【答案】C【考点】变压器的构造和原理【解析】变压器时根据磁通量的变化来工作的,原线圈的磁通量的变化引起副线圈的磁通量的从而使副线圈感应出电动势,出现电流,变压器的原副线圈的电压与匝数成正比,电流与匝数成反比.【解答】解:A、图中M是闭合的铁芯,它由硅钢片组成,故A错误;B、发电机应与线圈II相连,升高后的电压由a、b两端输出,故B错误,C正确;D、发电机的输出电压频率等于输入电压的频率,故D正错误故选C.4.【答案】C【考点】变压器的构造和原理【解析】根据变压比和变流比计算出输送电压和电流,最后根据电功率P=UI计算电功率.【解答】解:电压互感器并联在电路中,电流互感器串联在电路中,故甲是电压互感器,乙是电流互感器;由U1:U2=n1:n2得U1=220×50V=1.1×104V;由I1n1=I2n2得I1= 1.0×102A.故输送功功率P=I1U1=1.1×106W,则C正确.故选:C5.【答案】D【考点】变压器的构造和原理交变电流的图象和三角函数表达式交变电流的有效值交变电流的周期和频率【解析】变压器原、副线圈的电压比等于匝数之比,求出副线圈电压的有效值,即可求出输入电压;根据原副线圈的电流大小可比较出线圈导线的粗细.【解答】A、供给某小区居民的交流电u=220√2sin100πtV,最大值为220√2V,故输出电压有效值为220V,根据变压比公式U1U2=n1n2,输入电压为:U1=50×2201=11000V,故A错误;B、交流电u=220√2sin100πtV,故频率:f=100π2π=50Hz,故B错误;C、变压器原、副线圈的电流比等于匝数之反比,即I1I2=n2n1=150,副线圈的电流大于原线圈的电流,所以副线圈的导线粗,故C错误;D、在输送电功率一定的情况下,根据公式P=UI,高压输电有利于减小输电电流,电功率损耗△P=I2r也会减小,故D正确;6.【答案】D【考点】变压器的构造和原理【解析】根据图像可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比即可求得结论.【解答】解:A、根据电压与匝数成正比可知,原线圈的电压的最大值为310V,所以副线圈的电压的最大值为31V,所以电压的有效值为V=√2=22V,所以A错误.B、由图像可知,交流电的周期为0.02s,所以交流电的频率为50Hz,所以B错误.C、P右移,R变小,而电压不变,原副线的电流都变大,故C错误.D、P右移,R变小,而电压不变,原副线的电流都变大,输入功率等于输出功率都增大,故D正确;故选:D.7.【答案】A【考点】变压器的构造和原理【解析】负载增多电阻减小,利用动态分析的方法分析电流电压的变化,再根据变压器的匝数与电流电压的关系即可判断各项。
【人教版】高中物理选修1-1:《变压器》课后练习
变压器1.下列说法正确的是()A.变压器也可能改变恒定电压B.变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C.变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D.变压器原线圈相对电源而言起负载作用,而副线圈相对负载而言起电源作用答案:BCD解析:变压器是根据电磁感应原理工作的,所以只有变化的电流或电压才能在副线圈中引起感应电动势,从而给负载供电,所以只有A项是错误的.2.下列关于变压器的说法中正确的是()A.变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置B.变压器的原、副线圈组成闭合回路C.变压器的铁芯中产生交变电流D.变压器的副线圈中产生直流电答案:A解析:变压器通过原线圈把电能变成磁场能,又通过副线圈把磁场能转换为电能,原、副线圈通过闭合铁芯中的磁场相联系,两线圈中的电流并不相通,所以A项正确,而B项错;原线圈中变化的电流在铁芯中产生变化的磁场,变化的磁场又在副线圈中产生同频率变化的电流,故C、D均错.3.一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为3∶1,将原线圈接在 6 V电池组上,则副线圈两端电压为()A.18 VB.2 VC.0D.6 V答案:C解析:电池组加到原线圈上 6 V的恒定电压,不能在铁芯中产生变化的磁通量,所以副线圈两端电压为零.4.关于理想变压器,下面各说法中正确的是()A.它可以对交变电流或直流电进行变压B.它的输出功率可以大于它的输入功率C.原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D.原、副线圈的电流与它们的匝数成正比答案:C解析:变压器是根据磁通量的变化来工作的,对于直流电来说,它产生的磁通量是不变的,所以变压器不能改变直流电的电压,所以A错误;输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的,并且大小相等,所以B错误;输出电压是由输入电压和匝数比决定的,电压与匝数成正比,所以C正确;原、副线圈(只有一个副线圈)的电流与它们的匝数成反比,所以D错误.故选C.5.一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n1∶n2=20∶1,原线圈接入220 V的交流电压,副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为()A.2 AB.0.1 AC.0.5 AD.0.005 A答案:B解析:由=得副线圈两端的输出电压U2=·n2= V=11 V,所以副线圈的电流I2== A=0.1 A.6.在可拆变压器铁芯的一边装一个匝数很多的线圈,在另一边用一根长导线在铁芯上绕两三圈后连接一个 2.5 V的小灯泡.把原线圈的两端接在220 V交流电源上,这时小灯泡不亮.你能否想出一个简单的办法使小灯泡发出光来?说出你的理由.答案:根据变压器的原理,由于副线圈的匝数只有两三圈,在副线圈上得到的感应电动势太小,达不到小灯泡的额定电压,灯泡当然不亮.只要将长导线在铁芯上多绕几圈,直到感应电动势的大小接近小灯泡的额定电压,小灯泡就会亮起来.7.变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗,街头用到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,哪个线圈应该使用较粗的导线?为什么?答案:因为是降压变压器,所以匝数关系为n1>n2,由理想变压器输出功率P2与输入功率P1相等知U1I1=U2I2,而电压与匝数有关系=,所以=,因此输出电流I2>I1,所以副线圈应该用粗导线.8.为了安全,工厂车间机床上照明电灯用的电压是36 V,这个电压是把380 V的电压降压后得到的,如果变压器的原线圈是 1 140匝,则副线圈是多少匝?答案:108匝解析:由电压与匝数的关系=可解得副线圈的匝数n2===108(匝).。
[精品]新人教版选修1-1高中物理第三章第四节变压器同步检测及答案
第四节 变压器一、选择题(本题包括11小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共44分) 1想变压器在正常工作时,原、副线圈中相同的物量是( ) A 每匝线圈中磁通量的变率 B 交变电流的频率原线圈的输入功率,副线圈的输出功率 D原、副线圈中的感应电动势 2对于想变压器,下列说法中正确的是( )A 原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大B 原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变而变D 当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零3如图3-4-1所示,想变压器原、副线圈的匝比=,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示是12 A ,则电流表的示为( )图3-4-1A3 A B0 48 AD 与负载的值有关4如图3-4-2所示,一个想变压器原线圈和副线圈的匝分别为和,正常工作时输入和输出的电压、功率分别为和、和已知>,则( )图3-4-2A>,<B =,<>,>D =,>5用想变压器给负载供电,下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流()A增加原线圈的匝B增加副线圈的匝减小负载电阻的值D增加负载电阻的值6某机床上用的照明灯电压为36 V,如果用 220 V的电压降压得到,机床上变压器的原线圈匝为2 200匝,则副线圈匝可能是()A36匝B220匝360匝D36 000匝7如图3-4-3所示为一想变压器和负载电阻,下列哪些做法可增加变压器的输入功率()图3-4-3A只减少副线圈匝B只减少原线圈匝只增加副线圈匝D只减小的阻值8如图3-4-4所示,是四种亮度可调的台灯示意图,它们所用的白炽灯相同,且都是“220 V,40 W”当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,哪种台灯消耗的功率小()图3-4-49如图3-4-5所示,一想变压器原线圈匝=1 000匝,副线圈匝=200 匝,交流电的电动势=311(100π)V,电阻=88 Ω,电流表、电压表对电路的影响可忽略不计()A的示约为010 AB的示约为311 V的示约为075 AD 的示约为44 V图3-4-510如图3-4-6所示,想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和;输电线的等效电阻为,开始时,开关S断开,当S接通时,以下说法中正确的是()图3-4-6A副线圈两端、的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻上的电压降增大通过灯光的电流减小D原线圈中的电流增大11钳形电流表的外形和结构如图3-4-7()所示图3-4-7()中电流表的读为12 A图3-4-7(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()图3-4-7A这种电流表能测直流电流,图3-4-7(b)的读为24 AB这种电流表能测交流电流,图3-4-7(b)的读为04 A这种电流表能测交流电流,图3-4-7(b)的读为36 AD这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图3-4-7(b)的读为36 A 二、填空题(本题共4小题,每小题8分,共16分请将正确的答案填到横线上)12变压器由、和三部分构成13变压器的工作原是,原线圈中加直流电时,副线圈中(填“有”或“无”)电流输出14变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝关系为,升压变压器线圈匝多15一想变压器,其原线圈匝为2 200匝,副线圈匝为440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图3-4-8所示图3-4-8(1)当原线圈接在44 V直流电上时,电压表示为V,电流表示为A(2)当原线圈接在220 V交变电上时,电压表示为V,电流表示为A此时输入功率为W,变压器效率为三、计算题(本题共24分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有值计算的题,答案中必须明确写出值和单位)16如图3-4-9所示,一个变压器(可视为想变压器)的原线圈接在220 V的市电上,向额定电压为180× V的霓虹灯供电,使它正常发光为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 A时,熔丝就熔断图3-4-9(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10 A时,变压器的输入功率是多大?第四节变压器得分:一、选择题二、填空题12.13.14.15.(1)(2)三、计算题16.第四节变压器参考答案一、选择题1AB2AB3B 解析:变压器只能工作于交流电路,不能工作在恒定电压和恒定电流的电路导体棒向左匀速切割磁感线时,在线圈中通过的是恒定电流,不能引起穿过线圈的磁通量变,在副线圈上无感应电动势出现,所以中无电流通过点评:本题常见错误是忽略了变压器的工作条件变压器常用于交变电路中,对于脉动直流电路,副线圈中也会有电压4D 解析:最简单的变压器是由一个横截面为矩形的闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的,如题图所示铁芯是用表面涂有绝缘漆的优质薄硅钢片叠合而成,原线圈和副线圈都用优质的绝缘导线绕制而成关于想变压器的基本规律有二:一是关于原、副线圈的两端的电压比公式为=①在中物阶段,这条规律是作为实验规律给出的;二是关于想变压器的定义:想变压器在工作时是没有损耗的,即输入的功率等于输出的功率,即=②由公式①不难判断,当>时,>,故正确选项为D点评:本题考查了变压器的基本原,因题目给出了>,可知是一台降压变压器,问题非常基础5AD 解析:根据,即,又知得变压器原线圈中的电流67BD891011 解析:钳形电流表的工作原是电磁感应,所以它只能测定交变电流,根据变压器的原,其中指钳形电流表内部线圈的匝,指待测电流导线的匝,指外接电流当在题图(b)中用同一电缆线绕了匝,则=3,则满足解得A点评:本题考查了钳形电流表的使用,求解本题的关键是分析清楚钳形电流表的工作原,然后再求通过钳形电流表的电流二、填空题12原线圈副线圈铁芯13电磁感应无14副15(1)0 0 (2)44 044 1936 100%解析:(1)原线圈接在直流电上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示为零,电流表示也为零(3)效率=100%点评:(1)变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压(2)题目已告诉是想变压器,效率当然是100%三、计算题16(1)098 A (2)180 W解析:(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为根据想变压器的输入功率等于输出功率,有:当 A时即为熔断电流,代入据,得=098 A(2)设副线圈中电流为 A时,变压器的输入功率为,根据想变压器的输入功率等于输出功率,有:=,代入据,得=180 W。
高中物理 第三章 第四节 变压器同步检测 新人教版选修1-1
第四节变压器建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题(本题包括11小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共44分)1.理想变压器在正常工作时,原、副线圈中相同的物理量是()A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率,副线圈的输出功率D.原、副线圈中的感应电动势2.对于理想变压器,下列说法中正确的是()A.原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零3.如图3-4-1所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12 mA,则电流表的示数为()图3-4-1A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关4.如图3-4-2所示,一个理想变压器原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2,正常工作时输入和输出的电压、功率分别为U1和U2、P1和P2.已知n1>n2,则()图3-4-2A. U1>U2,P1<P2B. P1=P2,U1<U2C. U1>U2,P1>P2D. P1=P2,U1>U25.用理想变压器给负载R供电,下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流()A.增加原线圈的匝数B.增加副线圈的匝数C.减小负载电阻R的数值D.增加负载电阻R的数值6.某机床上用的照明灯电压为36 V,如果用220 V的电压降压得到,机床上变压器的原线圈匝数为2 200匝,则副线圈匝数可能是()A.36匝B.220匝C.360匝D.36 000匝7.如图3-4-3所示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率()图3-4-3A.只减少副线圈匝数B.只减少原线圈匝数C.只增加副线圈匝数D.只减小R的阻值8.如图3-4-4所示,是四种亮度可调的台灯示意图,它们所用的白炽灯相同,且都是“220 V,40 W”.当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,哪种台灯消耗的功率小()图3-4-49.如图3-4-5所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1 000匝,副线圈匝数n2=200 匝,交流电源的电动势u=311sin(100πt)V,电阻R=88 Ω,电流表、电压表对电路的影响可忽略不计()A.的示数约为0.10 AB.的示数约为311 VC.的示数约为0.75 AD. 的示数约为44 V图3-4-510.如图3-4-6所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2;输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当S 接通时,以下说法中正确的是()图3-4-6A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C.通过灯光L1的电流减小D.原线圈中的电流增大11.钳形电流表的外形和结构如图3-4-7(a)所示.图3-4-7(a)中电流表的读数为1.2 A.图3-4-7(b)中用同一电缆线绕了3匝,则()图3-4-7A.这种电流表能测直流电流,图3-4-7(b)的读数为2.4 AB.这种电流表能测交流电流,图3-4-7(b)的读数为0.4 AC.这种电流表能测交流电流,图3-4-7(b)的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图3-4-7(b)的读数为3.6 A二、填空题(本题共4小题,每小题8分,共16分.请将正确的答案填到横线上)12.变压器由、和三部分构成.13.变压器的工作原理是,原线圈中加直流电时,副线圈中(填“有”或“无”)电流输出.14.变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数关系为,升压变压器线圈匝数多.15.一理想变压器,其原线圈匝数为2 200匝,副线圈匝数为440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图3-4-8所示.图3-4-8(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为V,电流表示数为A.(2)当原线圈接在220 V交变电源上时,电压表示数为V,电流表示数为A.此时输入功率为W,变压器效率为.三、计算题(本题共24分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)16.如图3-4-9所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的市电上,向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA时,熔丝就熔断.图3-4-9(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10 mA时,变压器的输入功率是多大?第四节变压器得分:一、选择题二、填空题12.13.14.15.(1)(2)三、计算题16.第四节变压器参考答案一、选择题1.ABC2.ABC3.B 解析:变压器只能工作于交流电路,不能工作在恒定电压和恒定电流的电路.导体棒向左匀速切割磁感线时,在线圈n1中通过的是恒定电流,不能引起穿过线圈n2的磁通量变化,在副线圈n2上无感应电动势出现,所以A2中无电流通过.点评:本题常见错误是忽略了变压器的工作条件.变压器常用于交变电路中,对于脉动直流电路,副线圈中也会有电压.4.D 解析:最简单的变压器是由一个横截面为矩形的闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的,如题图所示.铁芯是用表面涂有绝缘漆的优质薄硅钢片叠合而成,原线圈和副线圈都用优质的绝缘导线绕制而成.关于理想变压器的基本规律有二:一是关于原、副线圈的两端的电压比公式为U1U2=n1n2①在中学物理阶段,这条规律是作为实验规律给出的;二是关于理想变压器的定义:理想变压器在工作时是没有损耗的,即输入的功率P1等于输出的功率P2,即P1=P2②由公式①不难判断,当n1>n2时,U1>U2,故正确选项为D.点评:本题考查了变压器的基本原理,因题目给出了n1>n2,可知是一台降压变压器,问题非常基础.5.AD 解析:根据U1U2=n1n2,P入=P出.即I1U1=I2U2,又知I2=U2R 得变压器原线圈中的电流6.C7.BCD8.C9.10.11.C 解析:钳形电流表的工作原理是电磁感应,所以它只能测定交变电流,根据变压器的原理I1n1=I0n0,其中n1指钳形电流表内部线圈的匝数,n0指待测电流导线的匝数,I0指外接电流.当在题图(b)中用同一电缆线绕了n0′=3匝,则n0′=3n0,则满足I2n1=I0n0′.解得I2=3I1=3.6 A.点评:本题考查了钳形电流表的使用,求解本题的关键是分析清楚钳形电流表的工作原理,然后再求通过钳形电流表的电流.二、填空题12.原线圈副线圈铁芯13.电磁感应无14.U1U2=n1n2副15.(1)0 0 (2)44 0.44 19.36 100%解析:(1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零.(3)效率η=100%.点评:(1)变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压.(2)题目已告诉是理想变压器,效率当然是100%.三、计算题16.(1)0.98 A (2)180 W解析:(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有:当I2=12 mA时,I1即为熔断电流,代入数据,得I1=0.98 A.(2)设副线圈中电流为I2′=10 mA时,变压器的输入功率为P1,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有:P1=I2′U2,代入数据,得P1=180 W.。
人教版高中物理选修1-1练习:第三章第四节变压器
第三章电磁感应第四节变压器A级抓基础1.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是()解析:A、D接的是直流恒定电压的电源,不能改变电压,A、D错;B的副线圈匝数小于原线圈的匝数,是降压器,B错.答案为C.答案:C2.(多选)对一正在工作中的变压器,下列说法正确的是() A.副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B.铁芯是用来导电的C.副线圈中电流变小,原线圈中的电流也一定减小D.副线圈相当于一个电源解析:原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的,铁芯是用来导磁的,故A、B错;由能量守恒知C正确;副线圈把磁场能转化为电能,给用电器提供电压电流,相当于一个电源,D正确.答案:CD3.(多选)理想变压器工作时,原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是()A.电压有效值B.电流有效值C.交流电频率D.电功率解析:理想变压器只能改变电压、电流,并且不损耗能量,所以电功率不变化.输出频率与输入频率都与铁芯中磁场变化频率相同.所以选C、D.答案:CD4.把直流电源接到变压器的原线圈上,变压器不能改变直流电压.其原因是()A.没有磁通量通过原线圈B.没有磁通量通过副线圈C.通过原、副线圈的磁通量没有变化D.通过原、副线圈的磁通量不相等解析:直流电的磁场是不变的,所以通过原、副线圈的磁通量就不变,也就没有在副线圈上产生感应电动势,故C选项正确.答案:C5.(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是()A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.原、副线圈电流与原、副线圈匝数成正比解析:变压器工作时,输入功率总随着输出功率变化而变化,A正确;由I1I2=n2n1,知I1=n2n1I2,B正确;原线圈的电压由电源决定,C正确;原、副线圈电流与原、副线圈匝数成反比,D错误.答案:ABC6.(多选)理想变压器原线圈两端电压不变,当副线圈电路中的电阻减小时,以下说法正确的是( )A .输出电流增大,输入电流减小B .输出电流增大,输入电流也随着增大C .输出电压保持不变D .输出功率和输入功率都增大解析:理想变压器原线圈两端电压不变,因原、副线圈匝数之比不变,则副线圈电压也不变,C 正确;当副线圈电路中的电阻减小时,由I =U R可知,输出电流增大,则输入电流也随着增大,B 正确;由P =U 2R可知,输出功率增大,输入功率也增大,D 正确. 答案:BCD7.如图为一台理想变压器,当原线圈接到220 V 交流电源上时,副线圈两端的电压为36 V ,则此变压器( )A .输入功率稍大于输出功率B .原线圈的匝数小于副线圈的匝数C .根据电磁感应的原理制成D .原线圈中的电流大于副线圈中的电流解析:对理想变压器,输入功率等于输出功率,即U 1I 1=U 2I 2,又由于U 1>U 2,所以I 1<I 2,A 、D 均错;根据U 1∶U 2=n 1∶n 2可知,原线圈的匝数大于副线圈的匝数,B 错;理想变压器根据电磁感应的原理制成,C 对.答案:CB 级 提能力8.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12 mA,则电流表的示数为()A.3 mA B.0C.48 mA D.与负载R的值有关解析:变压器只能工作于交流电路中,不能工作在恒定电压和恒定电流的电路中,导体棒l向左匀速切割磁感线时,在原线圈中通过的是恒定电流,不能引起穿过副线圈的磁通量变化,在副线圈上无感应电动势出现,所以无电流通过.故选项B正确.答案:B9.如图所示,理想变压器原线圈接在正弦交变电压上,副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2,输电线的电阻为R,在图示状态下,开关S是断开的,当开关S闭合时,下列说法正确的是()A.副线圈两端的输出电压减小B.电阻R两端的电压减小C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流减小解析:因为原线圈输入电压不变且原、副线圈的匝数比一定,由变压器的原理U1U2=n1n2知,副线圈输出电压U2也不变,选项A错误;开关闭合后两灯泡并联,电阻减小为R灯2,总电阻减小,副线圈的电流增大,输电线的等效电阻R两端的电压增大,故选项B错误;开关闭合后输电线的等效电阻两端的电压增大,L1两端的电压减小,由欧姆定律可知通过L1的电流减小,故选项C正确;由原、副线圈的电流比等于匝数的反比可知,通过原线圈的电流变大,故选项D 错误.答案:C10.(多选)如图所示,利用一理想变压器给一个电灯供电,在其他条件不变时,若增加副线圈的匝数,则()A.灯亮度减小B.电流表示数增大C.电压表示数增大D.变压器的输入功率不变解析:若增加副线圈的匝数,次级电压升高,电压表的示数增大,输出电流增大,电灯的亮度增大,输入电流也增大,输入功率增大.答案:BC小课堂:如何培养中学生的自主学习能力?自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。
高中物理 第三章 电磁感应 四、变压器课时训练 新人教版选修1-1(2021年最新整理)
高中物理第三章电磁感应四、变压器课时训练新人教版选修1-1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理第三章电磁感应四、变压器课时训练新人教版选修1-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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变压器题组一变压器的构造和工作原理1.(双选)关于变压器,下列说法正确的有()A。
变压器是利用电磁感应现象工作的,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流B.变压器是由绕在同一闭合铁芯上的两个线圈组成的C。
变压器可以改变任何交、直流电压D.以上说法都不正确解析:变压器是利用电磁感应原理工作的,所以只能改变交流电压,而不能改变稳恒的直流电,所以C项错,因此只能选A、B项。
答案:AB2.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列物理量不一定相等的是()A。
交变电流的频率B.电流的有效值C.电功率D.磁通量的变化率解析:根据变压器的工作原理,交变电流的频率、磁通量的变化率、电功率都相等,只有其有效值可能不相等。
答案:B3.如图所示是自耦变压器的示意图,这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。
如果把整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以电压;如果把线圈的一部分作为原线圈,整个线圈作为副线圈,就可以电压。
(均选填“升高"“不改变”或“降低”)解析:根据变压器原理,每一匝线圈中的磁通量变化率均为,因此,如果整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,则n1>n2,由知U1〉U2,因此可以降压,反之为升压.答案:降低升高题组二变压器原、副线圈中各物理量的关系4。
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物理·选修1-1(人教版)
变压器
►基础巩固
1.(单选)如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是( )
解析:A、D接的是直流恒定电压的电源,不能改变电压,A、D错;B的副线圈匝数小于原线圈的匝数,是降压器,B错;显然答案为C.
答案:C
2.(单选)如图所示,一理想变压器原线圈两端所加的电压U1=220 V时,副线圈两端的电压U2=22 V.若此变压器副线圈的匝数n2=200,则原线圈的匝数n1为( )
A.比200匝要少
B.与原线圈的材料有关
C.比200匝要多
D.与用户用电量有关
解析:原副线圈的匝数之比等于电压之比,
即U1
U2
=
n1
n2
,
220 V
22 V
=
n1
200
,n1=2 000.
答案:C
3.(多选)理想变压器工作时,原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是( ) A .电压有效值 B .电流有效值
C .交流电频率
D .电功率
解析:理想变压器只能改变电压、电流,并且不损耗能量,所以电功率不变化,输出频率与输入频率都与铁芯中磁场变化频率相同.所以选C 、D.
答案:CD
4.(多选)下列关于理想变压器的说法中,正确的是( ) A .输入功率等于输出功率
B .输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能
C .输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能
D .输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去
解析:从能量的转化来看,由于过程中有电磁感应现象出现,所以会存在磁场能转化为电场能的过程,这里的磁就是指原线圈中产生的变化的磁场,这样在副线圈中就产生了电磁感应现象,从而副线圈可以产生电能.
答案:AB
5.(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是( ) A .原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大 B .原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大 C .原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变化而变化 D .原副线圈电流与原副线圈匝数成正比
解析:变压器工作时,输入功率总随着输出功率变化而变化,A 正确;由I 1I 2=n 2n 1
,知I 1
=n 2n 1
I 2,B 正确;原线圈的电压由电源决定,C 正确;原副线圈电流与原副线圈匝数成反比,D 错误.
答案:ABC
6.(多选)理想变压器原线圈两端电压不变,当副线圈电路中的电阻减小时,以下说法正确的是( )
A .输出电流增大,输入电流减小
B .输出电流增大,输入电流也随着增大
C .输出电压保持不变
D .输出功率和输入功率都增大
解析:理想变压器原线圈两端电压不变,因原副线圈匝数之比不变,则副线圈电压也不变,C 正确;当副线圈电路中的电阻减小时,由I =U R
可知,输出电流增大,则输入电流也
随着增大,B 正确;由P =U 2
R
可知,输出功率增大,输入功率也增大,D 正确.
答案:BCD
7.(单选)关于变压器,下列说法正确的是( )
A.变压器是根据电磁感应的原理制成的
B.变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多
C.变压器只能改变直流电的电压
D.变压器只有一个原线圈和一个副线圈
解析:变压器是利用电磁感应现象使副线圈产生感应电动势,因此A选项正确;升压变压器的原线圈匝数比副线圈的少,所以B选项错误;变压器还能改变交流电的电压,C选项错误;变压器可以有多个副线圈,D选项错误.
答案:A
►能力提升
8.(单选)如图所示变压器的线圈匝数比为2∶1,初级线圈接上电压为3 V的干电池.则以下判断中正确的是( )
A.次级电压是1.5 V
B.次级电压为0 V
C.通过副线圈的磁通量是个变量
D.通过副线圈的磁通量为零
解析:接干电池使得初级线圈上的电流为恒定电流,故激发出的恒定的磁场,对于副线圈,磁感应强度B不变,面积S不变,故副线圈的磁通量Φ=BS是个固定值,所以C、D 错,而产生感应电动势的条件是:穿过电路的磁通量要变化,所以A错,B对.答案:B
9.(多选)如图甲所示为我们常见的街头变压器,它们通常把变电站送来的正弦式交变电压(图乙)转换为我们生活中常用的220 V的交流电压,原线圈所接电源电压波形如图所示,原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中的电流表示数为1 A,下列说法中正确的是( )
A.变压器输出端所接电压表示数为202V
B.变压器输出端所接交流电压表示数为20 V
C.变压器输出的交流电频率为100 Hz
D.变压器输出的交流电频率为50 Hz
解析:由图象知,原线圈所接电源电压最大值为U m=200 2 V,有效值为U1=U m
2
=200
V.
由U 1∶U 2=n 1∶n 2得:
U 2=n 2n 1U 1=1
10
×200 V=20 V ,
故选项B 正确.由图象知T =0.02 s ,所以f =1
T
=50 Hz ,选项D 正确.
答案:BD
10.(多选)如下图所示,利用一理想变压器给一个电灯供电,在其他条件不变时,若增加副线圈的匝数,则( )
A .灯亮度减小
B .电流表示数增大
C .电压表示数增大
D .变压器的输入功率不变
解析:若增加副线圈的匝数,次级电压升高,电压表的示数增大、电灯的亮度增大,输出电流增大,输入电流也增大,输出功率增大.
答案:BC。