高中物理 3.4 变压器每课一练 新人教版选修11
高中物理 3.4变压器课后练习(含解析)新人教版选修11
第三章电磁感应四、变压器课时训练15 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).。
人教版高中物理 选修1-1 3.4 变压器 同步练习(I)卷(考试)
人教版高中物理选修1-1 3.4 变压器同步练习（I）卷（考试）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题；共28分)1. （2分） (2018高二上·浙江期中) 如图为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，Rt为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R1为定值电阻．若发电机向原线圈输入如图所示的正弦交流电．下列说法中正确的是（）A . 输入变压器原线圈的交流电压的表达式为B . 变压器原、副线圈中的电流之比为4：lC . t=0.0ls时，穿过发电机的线圈的磁通量为0D . Rt中温度升高时，变压器的输入功率变大【考点】2. （2分） (2019高二下·遵义月考) 如图所示四个电路，能够实现升压的是（）A .B .C .D .【考点】3. （2分） (2019高二下·阳泉期中) 如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6% ,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个输电过程,下列说法正确的是（）A . 升压变压器的匝数比为1:100B . 输电线上的电流为100AC . 输电线上损失的功率为300WD . 降压变压器的输入电压为4700V【考点】4. （2分） (2019高二下·金山期中) 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为22 :5，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，R1为光敏电阻（随光照强度增加电阻变小），R2为25Ω定值电阻，D为二极管。
从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，原线圈接的交流电，则下列说法中正确的是（）A . 通过R2的电流为1AB . 单刀双掷开关由a扳到b，R2产生的热量是原来的两倍C . 单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变大D . 光照强度变强时，电压表示数不变，电流表的示数变小【考点】5. （2分） (2017高二上·泰州期末) 如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4：1．原线圈接入输出电压为u=220 sin100πt（V）的交流电源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻．则下述结论正确的是（）A . 副线圈中交流电压表的读数为55 VB . 副线圈中输出交流电的周期为 sC . 原线圈中交流电流表的读数为0.5 AD . 原线圈中的输入功率为110 W【考点】6. （2分） (2020高二下·朝阳期末) 如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈两端加一电压的交流电源，交流电压表和交流电流表均为理想电表，定值电阻，可变电阻R的阻值范围为0~10Ω，则下列说法中正确的是（）A . t=0时，电流表的示数为零B . 当可变电阻阻值为0时，变压器的输入功率为48.4WC . 副线圈中交变电流的频率为100HzD . 调节可变电阻R的阻值时，电压表示数的变化范围为11~22V【考点】7. （2分）(2019·江苏) 某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V时，输出电压（）A . 降低2 VB . 增加2 VC . 降低200 VD . 增加200 V【考点】8. （3分） (2019高二下·湛江期末) 如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表．下列说法正确的是（）A . 副线圈两端电压的变化频率为50HzB . 电流表的示数表示的是电流的瞬时值C . 原副线圈匝数比为10:1时，可保证电容器C不被击穿D . 滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大【考点】9. （2分）(2016·九江模拟) 如图甲所示的变压器电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，a、b 输入端输入如图乙所示的交变电流，副线圈电路中电阻R=1Ω，电路中的电流表、电压表都是理想电表，下列说法正确的是（）A . 电压表的示数为2 VB . 电流表的示数为 AC . 电阻R的功率为10WD . 电路中的电流在1s内方向改变50次【考点】10. （3分）(2016·新课标Ⅲ卷) 如图，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。
2017-2018学年 物理 人教版 选修1-1 3.4变压器 同步练习
一、单选题2017-2018学年 物理 人教版 选修1-1 3.4变压器 同步练习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 ，B ．400A ，400V，C ．8A ，20kV ，160kW D ．8A ，400V ，160kW3. 如图所示，L 1和L 2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（ ）C ．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106WB ．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107WA ．甲是电压互感器，乙是电流互感器，输电线的输送功率为1.21×107W二、多选题D ．乙是电压互感器，甲是电流互感器，输电线的输送功率为1.1×106W4. 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百千米甚至几千千米之外的用电区之后，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 V ，该变压器原、副线圈匝数比为50：1，则A ．原线圈上的电压为11 VB ．原线圈中电流的频率是50HzC ．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，是因为增大电流强度了5. 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31 VB ．副线圈输出电压的频率为5 HzC ．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6. 采用理想变压器给负载供电，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，其他条件不变理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是7.三、解答题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8. 如图，一个理想变压器上有三组线圈，三组线圈匝数之比为：：：2：1，现将三只相同的灯泡分别接入三组线圈中，并把的接线端接上交变电源，接通电源后，下列各项正确的是A ．若正常发光，那么、都不能正常发光B ．若正常发光，那么将烧毁C ．若正常发光，那么、都不能到正常亮度D ．若正常发光，那么将烧毁9. 如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab="cd=0.5" m ，ad="bc=1.0" m ，线圈匝数为100匝，内阻不计，线圈在磁感应强度B = T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的虚线轴以角速度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12 V ，消耗的电功率为12 W ，则（ ）A ．交变电流的周期是0.2sB ．交流电压表的示数为120VC ．变压器原、副线圈匝数之比为10:1D ．原线圈的输入功率24 W10. 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 V，副线圈通过总电阻为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？11. 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？。
20192020学年高中物理第三章电磁感应四变压器练习(含解析)新人教版选修11
变压器1、多项选择题1以下设施属于变压器（）剖析：依据变压器由两个线圈和一个线圈构成闭合铁芯，D为变压器回答：D级2如下图，能够为电压高升的家用灯是（）图A图B图B剖析：变压器改变沟通电，选项a和D错误；假如需要增添，N1<N2，选项B错误，选项C正确答案：C三。
将直流电源连结到机器的原始线圈变压器，但变压器不可以改变直流电压- 1 -答。
没有磁通经过原始线圈B.没有磁通经过次级线圈C.经过一次和二次线圈的磁通量没有变化次级线圈D.经过一次线圈和二次线圈的磁通量同等的剖析：直流磁场是恒定的，所以经过初级线圈和次级线圈的磁通量是不变的，二次线圈中没有磁通线圈上产生感觉电动势，所以选择C是正确的答案：C4理想线圈的初级线圈和次级线圈的匝数比变压器为2∶1，假如初级线圈连结到6伏蓄电池二次线圈电压为（）一A.12伏伏伏四剖析：当初级线圈连结到电池组时，电池组的输出电压是恒定的，没有电压磁通量的变化，所以磁通量没有变化在这类状况下，次级线圈的电压为零答案：C5（多项选择）如下图理想变压器的初级线圈和次级线圈是N1和氮气输入和输出电压和功率分别为U1和U2、P1和P2分别是，而后（）A.U＞U，P＜PB.P＝P，I＜I12 1 2 1 2 1 2C.1＜21＞2 D.1＞2，1＞2I I U P P I11结合国剖析：因为它是一个理想的变压器没有功率损失，P1=P2，有1个n n U企业结合国2212伊恩依据目前关系=，因为1>2，所以有1<2不，我。
21伊恩答案：BC6理想线圈的初级线圈和次级线圈的匝数比变压器为4∶1，假如初级线圈加上u=1414 sin 100πt五- 2 -二次线圈两头的电压用电阻丈量沟通电压表( )A.250伏.353。
5伏伏伏B类剖析：按u=1414 sin 100πT V，最大电压施加在原线圈上的电压为1 414 v11结合国公式=，二次线圈两头最大电压353.5V，沟通电压表测得的电压就是有效值，结合国22计算有效值回答：A7有一个工作的变压器，它本来的线圈N1=600圈，电压为220 V，电路配有A次级线圈n=120匝，以保证保险丝不会熔断( )二A.负载功率不可以超出44瓦B.二次线圈电流最大值不可以超出1AC。
高中物理人教版选修11+每课一练+学案+章末总结+章末检
1.1 电荷库仑定律题组一起电方式、元电荷和电荷守恒定律1．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是因为()A．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上答案 A解析摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上，中性的物体若缺少了电子就带正电，若多余了电子就带负电．由于毛皮的原子核束缚电子的本领比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，缺少了电子的毛皮带正电．而正电荷是原子核内的质子，不能自由移动，所以A正确．2．甲、乙两个原来不带电的物体相互摩擦(没有第三者参与)，结果发现甲物体带了1.6×10－15C的电荷量(正电荷)，下列说法正确的是()A．乙物体也带了1.6×10－15 C的正电荷B．甲物体失去了104个电子C．乙物体失去了104个电子D．甲、乙两物体共失去了2×104个电子答案 B解析甲、乙两个物体相互摩擦，甲带1.6×10－15 C的正电荷，那么由电荷守恒可知，乙应带了1.6×10－15 C的负电荷，即甲失去了104个电子，乙得到了104个电子，所以正确的选项是B.3．把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B 两球原来的带电情况可能是()A．带有等量异种电荷B．带有等量同种电荷C．带有不等量异种电荷D．一个带电，另一个不带电答案BCD解析相同的球接触后总电荷量平分，如果是异种电荷，则先中和再平分．根据接触后相互排斥，可判定原来两球一定不是带等量异种电荷，故A错，正确的选项为B、C、D.4．如图1所示，当将带正电的球C移近不带电的枕形金属导体，枕形导体上电荷的移动情况是()图1A ．枕形金属导体上的正电荷向B 端移动，负电荷不移动B ．枕形金属导体中的带负电的电子向A 端移动，正电荷不移动C ．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向B 端和A 端移动D ．枕形金属导体中的正负电荷同时分别向A 端和B 端移动答案 B解析 导体内能够移动的是自由电子，C 带正电，导体中自由电子向A 端移动，正电荷不会移动． 题组二 对元电荷和点电荷的理解5．下列说法中正确的是( )A ．元电荷就是电子B ．物体所带的电荷量可以是任何值C ．元电荷是物体所带电荷量的最小值D ．以上说法都不对答案 C解析 元电荷是电荷量而不是电子，A 错；物体所带的电荷量都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，B 错；元电荷是最小的电荷量，C 项正确．6．关于点电荷，以下说法正确的是( )A ．足够小的电荷，就是点电荷B ．一个电子，不论在何种情况下均可视为点电荷C ．点电荷是一种理想化的模型D ．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计答案 CD解析 点电荷是一个抽象的物理模型，类似于质点模型．带电体的形状和大小对电学特征影响很小，以至于可以忽略时，该带电体可以看做点电荷．故C 、D 选项正确．题组三 对库仑定律的理解和简单应用7．关于库仑定律，下列说法正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B ．根据公式F ＝k Q 1Q 2r 2，当两个点电荷距离趋于0时，库仑力将趋于无穷大C ．若点电荷Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量，则Q 1对Q 2的库仑力大于Q 2对Q 1的电场力D ．库仑力是真空中两个点电荷间的相互作用力答案 D8．已知点电荷A 的电荷量是点电荷B 的2倍，则A 对B 的作用力大小跟B 对A 的作用力大小的比值为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．1∶1D ．不一定答案 C 解析 电荷间的相互作用力遵循牛顿第三定律，A 电荷对B 电荷的力与B 电荷对A 电荷的力是作用力与反作用力的关系，它们大小相等、方向相反．故A 、B 、D 项错，C 项对．9．两个点电荷相距r 时，相互作用力为F ，则( )A ．电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F 4B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力不变C ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力变为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变答案 AD10．真空中有两个点电荷，试回答：(1)保持电荷的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量变为原来的12，电荷间的作用力变为原来的多少倍？(2)保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离增大为原来的2倍，电荷间的作用力变为原来的多少倍？(3)保持两个电荷的电荷量不变，当电荷间的作用力变为原来的16倍时，电荷间的距离为原来的多少倍？答案 (1)2倍 (2)12 (3)14。
高中物理第3章电磁感应4变压器学业分层测评新人教版选修11
变压器(建议用时：45分钟)[学业达标]1．利用变压器不可能做到的是( ) 【导学号：】 A ．增大电流 B ．升高电压 C ．减小电压D ．放大功率【解析】 理想变压器无功率损失，输出功率始终等于输入功率，所以理想变压器不能增大功率，选项D 错误；升压变压器可以升高电压，减小电流，降压变压器可以减小电压，增大电流，故选项A 、B 、C 均正确．【答案】 D2．(多选)关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) 【导学号：】 A ．通入正弦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】 BC3．将输入电压为220 V 、输出电压为6 V 的变压器，改装成输出电压为30 V 的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为( ) 【导学号：】A ．150匝B ．144匝C ．130匝D ．120匝【解析】 先由公式U 1U 2＝n 1n 2求出原线圈的匝数，再求出输出电压为30 V 时，变压器副线圈的匝数，即可求出新增的匝数．【答案】 D4．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈接入220 V 交流电压，副线圈的电压为( )【导学号：】A ．22 VB ．55 VC ．880 VD ．以上都不对【解析】 由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝14×220 V＝55 V ，故选项B 正确．【答案】 B5．输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图348所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )【导学号：】图348A ．1 100 360B ．1 100 180C ．2 200 180D ．220 360【解析】 根据理想变压器U 1U 2＝n 1n 2得2201＝n 15得：n 1＝1 100匝烧坏前：22036＝1 100n 2，所以n 2＝36×1 100220匝＝180匝．【答案】 B6．如图349所示为一与交流电相连接的理想变压器，原线圈中电流为I 1，副线圈中电流为I 2，当副线圈中负载电阻R 变小时( )【导学号：】图349A ．I 2变小，I 1变小B ．I 2变小，I 1增大C ．I 2增大，I 1增大D ．I 2增大，I 1变小【解析】 由于其他条件不变，在副线圈中的电阻变小时，副线圈中的电流变大，由于初级的功率等于次级的功率，初级的电流也变大，所以选项C 对．【答案】 C7．(多选)某型号家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，如图3410所示，当变压器输入电压发生变化时，可通过向上、向下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V．现发现输出电压低于220 V，欲通过调节P1、P2的位置使输出电压稳定在220 V，下列措施可行的是( )图3410A．保持P1不动，将P2向上移B．保持P2不动，将P1向下移C．将P1向上移，同时P2向下移D．将P1向下移，同时P2向上移【解析】根据原、副线圈哪个匝数多，哪个线圈的电压就高，所以可以通过增大副线圈的匝数或减少原线圈的匝数，也可同时增大副线圈的匝数减少原线圈的匝数来提高输出电压．所以选项A、B、D都可行．【答案】ABD8．如图3411为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12 V100 W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为______V，电流表读数为________A.图3411【解析】分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系，特别是初、次级功率相等的关系．由公式U1/U2＝n1/n2，得U1＝U2n1/n2＝216 V；因理想变压器的初、次级功率相等，所以I1＝P1/U1＝0.46 A，即电压表、电流表读数分别为216 V、0.46 A.【答案】216[能力提升]9．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝2202sin ωt V，原线圈接入一个熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈中接入可变电阻R(如图3412)．为了使保险丝不被熔断，调节电阻R时最低不能小于( )【导学号：】图3412A ．440 ΩB ．440 2 ΩC ．880 ΩD ．880 2 Ω【解析】 当原线圈电流达到I 1＝I 0时，副线圈中电流为：I 2＝n 1n 2I 1＝n 1n 2I 0＝12×1 A＝12A ，这也就是副线圈中的最大电流．副线圈的输出电压有效值为：U 2＝n 2n 1U 1＝n 2n 1×U 1max 2＝21×22022V ＝440 V ．因此，副线圈电路中负载电阻的最小值为R min ＝U 2I 2＝4401/2Ω＝880 Ω.【答案】 C10．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图3413甲所示，副线圈所接电路如图3413乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是 ( ) 【导学号：】图3413A ．副线圈输出电压的频率为100 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，变压器的输出功率增加【解析】 由题图甲知该交流电的周期是2×10－2s ，交流电的频率是50 Hz ，变压器不改变频率，所以选项A 错误；因为原线圈电压的最大值是310 V ，根据变压器的匝数与电压的关系，副线圈输出电压的最大值为31 V ，因此选项B 错误；匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，选项C 错误；P 向右移动时，负载电阻变小，根据P ＝U 22R，因此，变压器的输出功率增加，选项D 正确．【答案】 D11．有一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为100和10，将原线圈接在220 V 交流电源上，则副线圈中磁通量变化率最大值为________．【导学号：】【解析】 根据变压器的原理，磁通量的变化率等于单匝线圈的电压，次级电压U 2＝220/10 V ＝22 V ，单匝线圈电压的有效值U ＝22/10 V ＝ V ，其最大值 2 V.【答案】 2 V12．如图3414所示，变压器原线圈匝数n 1＝1 000匝，副线圈匝数n 2＝50匝，原线圈的交变电压U 1＝220 V ，原线圈的交变电流I 1＝0.02 A ，求 【导学号：】图3414(1)副线圈的交变电压U 2为多大； (2)副线圈的交变电流I 2为多大． 【解析】 (1)由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝U 1n 2n 1＝220×501 000V ＝11 V. (2)因为P 入＝P 出，所以U 1I 1＝U 2I 2I 2＝U 1I 1U 2＝n 1n 2I 1＝1 00050×0.02 A＝0.4 A.【答案】 (1)11 V (2) A。
浙江省温州市第十一中学高中物理 变压器练习 新人教版选修11
浙江省温州市第十一中学高中物理选修1-1磁场对通电导线的作用一、知识梳理1、变压器的结构：变压器由铁心和绕在铁心上的线圈组成。
使用时，变压器的一个线圈跟前一级的电路连接，原线圈（也叫初级线圈）。
另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈（也叫次级线圈）2、变压器的工作原理：变压器工作时，原线圈中通过电流时，铁心中产生磁场，由于交变电流的大小和方向在不断变化，铁心中磁场的强弱和方向也都在不断的变化。
副线圈与原线圈是套在同一个铁心上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势。
3、理想变压器：磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。
输入输出P P =4．理想变压器电压跟匝数的关系：二、例题分析例1、为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V ，这个电压是把220V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W 的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？例2、一台理想变压器，原线圈和副线圈之比为40：1，在副线圈两端接有“6V 40w ”的灯泡，若灯泡恰能正常发光则变压器的输入电压和输入功率分别为多少？三、课后练习1、一台理想变压器，原副线圈之比为5：1，则原，副线圈两端电压之比为 ；这台变压器工作时，原副线圈电流之比为 ，输出与输入功率之比为 。
2、可以将电压升高供给电灯的变压器是铁芯 原线圈副线圈123 43 41 2U 1U 2U 2U 12121n n U U =A 、甲图B 、乙图C 、丙图D 、丁图3、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V 的交流电源上。
当它对“36V 60w ”的灯泡供电时，灯泡正常发光，则副线圈的匝数为多少？通过原线圈的电流为多少？4、变压器是根据 原理工作的，图8是一理想变压器，已知变压器原、副线圈的匝数比为6：1，那么要小灯泡正常工作，需要在A 、B 端通入电压为 V 的 电。
人教版高中物理选修3-4一课一练同步训练题含参考答案 (一中)
编者的话一中高二物理组为了方便高二的同学学习必修3-4的教材，深入理解基本物理概念，熟练掌握物理基本规律，一中高二物理备课组编写了物理选修3-4的同步课课练。
此练习可以作为课后作业使用，也可作为补充练习。
本练习前5题属于基础训练，后7题属于提高练习，教师和同学可根据学习的实际情况灵活选用。
本书适合人教版物理教材。
2016.11.高中物理选修3-4一课一练同步训练题目录11.1 简谐运动每课一练 3 11.2 简谐运动的描述每课一练 7 11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2 10 11.4 单摆每课一练 1311.5 外力作用下的振动每课一练 1612.1 波的形成和传播每课一练 18 12.2 波的图象每课一练 20 12.3 波长、频率和波速 1每课一练 22 12.3 波长、频率和波速 2每课一练26 12.4 波的衍射和干涉每课一练3012.5 多普勒效应每课一练3113.1 光的反射和折射每课一练35 13.2 全反射每课一练38 13.3 光的干涉每课一练40 13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长每课一练41 13.5 光的衍射每课一练46 13.6 光的偏振每课一练4713.7 光的颜色色散每课一练13.8 激光每课一练 5014.1 电磁波的发现每课一练54 14.2 电磁振荡每课一练56 14.3 电磁波的发射和接收每课一练5814.4 电磁波与信息化社会每课一练14.5 电磁波谱每课一练6015.1~2 相对论简介1每课一练62 15.3~4 相对论简介2每课一练64参考答案11.1 简谐运动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列运动中属于机械振动的是( )A．小鸟飞走后树枝的运动B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动C．匀速圆周运动D．竖直向上抛出物体的运动2．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反3．关于简谐运动的振动图象，下列说法中正确的是( )A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向4．如图6所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )图6A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75．如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A．该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6．如图8所示为弹簧振子的振动图象，关于振子的振动，下列描述正确的是( )图8A．振子沿如图所示的曲线运动B．图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C．从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D．从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7．如图9所示为某质点在0～4 s内的振动图象，则( )图9A．质点在3 s末的位移为2 mB．质点在4 s末的位移为8 mC．质点在4 s内的路程为8 mD．质点在4 s内的路程为零8．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图10所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A．0 s到1 s内B．1 s到2 s内C．2 s到3 s内D．3 s到4 s内9．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图11所示，则( )图11A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10．如图12所示是质点做简谐运动的图象．由此可知( )图12A．t＝0时，质点位移、速度均为零B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零C．t＝2 s时，质点位移为零，速度沿负向最大D．t＝4 s时，质点停止运动11．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．图13甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A．若规定状态a时t＝0，则图象为①B．若规定状态b时t＝0，则图象为②C．若规定状态c时t＝0，则图象为③动图象可知，t＝0.1 s时，振子的位置在点________，此后经过________ s，振子第一次到达C点．图1413．一个质点经过平衡位置O，在A、B两点间做简谐运动如图15甲，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向，则图15(1)OB＝________cm；(2)第0.2 s末，质点的速度方向向________．(3)0.7 s末，质点位置在________点与________点之间；(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t＝________s.14．如图16所示，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中图16(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大？11.2 简谐运动的描述每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积不一定等于1C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关2．弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则( )A．振子的振动周期是2 s，振幅是8 cmB．振子的振动频率是2 HzC．振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD．从振子通过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm图43．如图4所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点开始计时，则( )A．振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B．振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C．振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D．振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期4．一水平弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置向右运动开始计时，经过0.17 s时，振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动5.图5如图5所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA＝1 cm，轻轻释放，经0.2 s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′＝2 cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为( )A．0.2 s B．0.4 sC．0.3 s D．0.1 s6．如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )图6A ．振动周期是2×10－2sB ．第2个10－2s 内物体的位移是－10 cm C ．物体的振动频率为25 Hz D ．物体的振幅是10 cm7．一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时刻的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时刻x ＝0.1m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 s B ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83s D ．0.2 m,8 s8．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则( )A ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍B ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T2的整数倍C ．若Δt ＝T ，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D ．若Δt ＝T2，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10．如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置，当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时， 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系．板上的 直线OO 1代表时间轴，图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2＝2v 1，则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A ．T 2＝T 1B ．T 2＝2T 1C ．T 2＝4T 1D ．T 2＝14T 111．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度， 则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 mB ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt －π2 mC ．x ＝8×10－1sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt ＋32π mD ．x ＝8×10－1sin ⎛⎪⎫4t ＋π m12．如图8所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象．图8试根据图象写出：(1)A 的振幅是______cm ，周期是________s ；B 的振幅是________cm ，周期是________s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式． (3)在时间t ＝0.05 s 时两质点的位移分别是多少？13.一质点在平衡位置O 附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s 质点 第一次通过M 点，再经0.1 s 第二次通过M 点，则质点振动周期的可能值为多大？14．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图9(a)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，笔就会在纸带上画出一条曲线，如图(b)所示．若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ，作出P 的振动图象．图911.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．如图1所示，下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A．如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B．如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C．如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D．蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22．如图2所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )A．由P→Q，位移在增大B．由P→Q，速度在增大C．由M→N，位移先减小后增大D．由M→N，位移始终减小3．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是( )A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点加速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动4．如图3所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知( )图3A．t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B．t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C．t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D．t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大提升练5．一个质点a 做简谐运动的图象如图4所示，下列结论正确的是( )图4A ．质点的振幅为4 cmB ．质点的振动频率为0.25 HzC ．质点在10 s 内通过的路程是20 cmD ．质点从t ＝1.5 s 到t ＝4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm6．如图5为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确 的是( )图5A ．质点在0.7 s 时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B ．质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cmC ．质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左D ．质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在增大，方向向右7．如图6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t 1和t 2两时刻，质点的速度v 1、 v 2，加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A ．v 1<v 2，方向相同B ．v 1>v 2，方向相反C ．a 1>a 2，方向相同D ．a 1>a 2，方向相反图78．如图7所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是( ) A ．该简谐运动的振幅为6 cm ，周期为8 sB ．6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C ．图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D ．该振动图象对应的表达式为x ＝3sin (πt4) cm9．如图8所图8示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A．升降机的速度不断减小B．升降机的加速度不断变大C．升降机的加速度最大值等于重力加速度值为应在何处起跳？________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”)．11.图9如图9所示，将质量m A＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/m的弹簧上端，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置m B＝m A的物块B，使A、B一起上下振动．若弹簧原长为5 cm，求：(1)当系统进行小振幅振动时，平衡位置离地面C的高度；(2)当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力；(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不得超过多少？11.4 单摆 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．影响单摆周期的因素有( ) A ．振幅 B ．摆长 C ．重力加速度 D ．摆球质量图42．如图4所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆， 若摆线长为l ，两线与天花板的左右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，周 期为( )A ．2π l gB ．2π 2lgC ．2π2l cos αgD ．2πl sin αg3．将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ，下列措施可行的是( ) A ．将摆球的质量减半 B ．振幅减半C ．摆长减半D ．摆长减为原来的144．摆长为l 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t ＝0)，当振动至t ＝3π2lg时， 摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是下图中的( )5．如图5所图5示为演示简谐振动的沙摆，已知摆长为l ，沙筒的质量为m ，沙子的质量为M ，M ≫m ， 沙子逐渐下漏的过程中，摆的周期为( ) A ．周期不变B．先变大后变小C．先变小后变大D．逐渐变大图66．如图6所示，用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则( ) A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B．当小球每次通过平衡位置时，速度大小相同C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤去磁场后，小球摆动周期变大7．一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是( )A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大图78．图7为甲、乙两单摆的振动图象，则( )A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝2∶1B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝4∶1C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝4∶1D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝1∶4图89．如图8所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长．今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离槽最低点O远些，则它们第一次相遇的地点在( ) A．O点B．O点偏左C．O点偏右图9(1)单摆的振幅为__________，频率为__________，摆长约为______；图中所示周期内位 移x 最大的时刻为______．(2)若摆球从E 指向G 为正方向，α为最大摆角，则图象中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆 中的__________点．一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是 ________．势能增加且速度为正的时间范围是__________． (3)单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量变化的是( ) A ．位移 B ．速度 C ．加速度 D ．动能 E ．摆线张力(4)若在悬点正下方O ′处有一光滑水平细钉可挡住摆线，且O ′E ＝14OE ，则单摆周期变为______ s ，挡后绳张力______．11．一根摆长为2 m 的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成100次全振动所用的时间 为284 s.(1)求当地的重力加速度g ；(2)将该单摆拿到月球上去，已知月球的重力加速度是1.60 m/s 2，单摆振动的周期是多 少？ 12.图10摆长为l 的单摆在平衡位置O 的左右做摆角小于5°的简谐运动，当摆球经过平衡位置 O (O 在A 点正上方)向右运动的同时，另一个以速度v 在光滑水平面运动的小滑块，恰好 经过A 点向右运动，如图10所示，小滑块与竖直挡板P 碰撞后以原来的速率返回，略 去碰撞所用时间，试问：(1)A 、P 间的距离满足什么条件，才能使滑块刚好返回A 点时，摆球也同时到达O 点且 向左运动？(2)AP 间的最小距离是多少？11.5 外力作用下的振动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是( )A．振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2．下列说法正确的是( )A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C．某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3．下列振动中属于受迫振动的是( )A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动4．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅可以保持不变D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关5．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，筛子在做自由振动时，20 s内完成了10次全振动．在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min，已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么，要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( ) A．提高输入电压 B．降低输入电压C．增加筛子质量 D．减少筛子质量6．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是( )A．减轻对桥的压力，避免产生回声B．减少对桥、雪山的冲量C．避免使桥、使雪山发生共振D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少7．正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动并不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱．在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0，在这一过程中( )A．机器不一定会发生强烈振动B．机器一定会发生强烈的振动C．若机器发生强烈振动，强烈振动发生在飞轮的角速度为ω0时图7A．驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3C．假如让振子自由振动，它的频率为f2D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2和f39．任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3～6 Hz，竖直方向的固有频率约为4～8 Hz，拖拉机驾驶员、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做____________振动，这时若操作工的振动频率跟振源的频率____________就会对操作工的身体造成伤害，为保障操作工的安全与健康，有关部门做出规定，用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz，这是为了防止____________ 所造成的危害．10．如图8所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定有光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n.当n从0逐渐增大到5 转/秒过程中，振子M的振幅变化情况将是____________．当n＝________转/秒时振幅最大．若转速稳定在5转/秒，M的振动周期是________．图811．如图9所示是一个单摆的共振曲线．图9(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？12．汽车的质量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k＝1.5×105 N/m.汽车开动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f＝12πg l(l为弹簧的压缩长度)．若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，已知汽车的质量为600 kg，每个人的质量为70 kg，则这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受？(已知π2＝10，g取10 m/s2)12.1 波的形成和传播 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．一列波由波源向周围扩展开去，由此可知( ) A ．介质中的各个质点由近及远地传播开去B ．介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移C ．介质将振动的能量由近及远地传播开去D ．介质将振动的形式由近及远地传播开去2．下列有关横波与纵波的说法中正确的是( ) A ．沿水平方向传播的波为横波B ．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C ．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D ．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 3．区分横波和纵波的依据是( ) A ．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B ．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C ．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D ．波传播距离的远近4．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球 上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( ) A ．月球太冷，声音传播太慢B ．月球上没有空气，声音无法传播C ．宇航员不适应月球，声音太轻D ．月球上太嘈杂，声音听不清楚5．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”， 分析其原因是( ) A ．大钟的回声 B ．大钟在继续振动C ．人的听觉发生“暂留”的缘故D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动6．关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) A ．有机械波必有振动 B ．有机械振动必有波C ．离波源远的质点振动较慢D ．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( ) A ．振动是波的成因，波是振动的传播B ．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C ．波的传播速度就是质点振动的速度D ．波源停止振动时，波立即停止传播 8.图3如图3所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图，设介质中质点的振动周期为T ， 下列说法中正确的是( )A ．若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B ．若M 点为波源，则P 点已经振动了34TC ．若N 点为波源，则P 点已经振动了34TD ．若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大9．如图4所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图 中箭头所示，由此可判定此横波( )图4A ．向右传播，且此时质点B 正向上运动 B ．向右传播，且此时质点C 正向下运动 C ．向左传播，且此时质点D 正向上运动图510．如图5所示是沿绳向右传播的一列横波， (1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向．(2)______点正处于波峰，它此时具有最____(填“大”或“小”)的位移，最____(填 “大”或“小”)的加速度，最____(填“大”或“小”)的速度． (3)再经________，A 第一次回到平衡位置．11．一同学不小心把一只排球打入湖中，为使排球能漂回岸边，这位同学不断将石头抛 向湖中，圆形波纹一圈圈地向外传播．能否借助石块激起的水波把排球冲到岸边？12．如图6所示，是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿直线方向做简谐 运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动，问：图6(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质量8、12、16的运动状态如何？。
高中物理 3.4 变压器同步备课课件 新人教版选修11
也在不断变化感，应于电是动势副线圈(xiànquān)内产生了
．
相互串联
(2)线圈(xiànquān)整的个各线匝圈导线之间是
的，每匝的
感应电动势加在一起，就是
的 感 应 电 动就势高． 因
此，在同一个铁芯上，哪个线圈(xiànquān)的匝数多，哪个
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2．思考判断 (1)变压器的工作原理是电磁感应．(√) (2)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√) 3．探究交流 变压器为何不能改变恒定直流电压？ 【提示(tíshì)】 变压器的工作原理是电磁感应，产生 感产电动势的条件是磁通量发生变化，恒定直流电的磁场不 变，故变压器不能改变恒定直流电压．
数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220
V 60 W”灯泡(dēngpào)一只，且灯泡(dēngpào)正常发光，
则( ) A．电流表的示数为32202 A
B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为2320 A D．原线圈端电压为11 V
图3－4－4
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【解析】 变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当 电流为变化电流时，变压器才起作用，对于恒定电压，变压 器不发挥作用，A错，B对；变压器由绕在同一闭合铁芯上 的线圈构成，线圈至少有两个(liǎnɡ ɡè)，一为原线圈，一为 副线圈，C对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相 连，起负载的作用，副线圈与用电器相连，起电源的作用， D对．
匝数．
【答案(dáàn)】 D
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4．(2013·清华附中(fùzhōng)检测)如图3－4－5所示，可 以将电压升高后供给家用电灯的变压器是( )
【金版学案】2020-2021学年高中物理第三章第四节变压器练习新人教版选修11
【金版学案】20212021学年高中物理第三章第四节变压器练习新人教版选修11变压器►基础巩固1．(单选)如图所示，能够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；明显答案为C.答案：C2．(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U 1U 2＝n 1n 2，220 V 22 V ＝n 1200，n 1＝2 000.答案：C3．(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，同时不损耗能量，因此电功率不变化，输出频率与输入频率都与铁芯中磁场变化频率相同．因此选C 、D.答案：CD4．(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截了当传输出去解析：从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象显现，因此会存在磁场能转化为电场能的过程，那个地点的磁确实是指原线圈中产生的变化的磁场，如此在副线圈中就产生了电磁感应现象，从而副线圈能够产生电能．答案：AB5．(多选)关于理想变压器，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 1I 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：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．(单选)关于变压器，下列说法正确的是( ) A ．变压器是依照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，因此B 选项错误；变压器还能改变交流电的电压，C 选项错误；变压器能够有多个副线圈，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．则以下判定中正确的是( )A ．次级电压是 VB ．次级电压为0 VC ．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，关于副线圈，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，因此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，因此A 错，B 对．答案：B9．(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n 1∶n 2＝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202VB ．变压器输出端所接交流电压表示数为20 VC ．变压器输出的交流电频率为100 HzD ．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U 1＝U m2＝200 V.由U 1∶U 2＝n 1∶n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝110×200 V＝20 V ，故选项B 正确．由图象知T ＝ s ，因此f ＝1T＝50 Hz ，选项D 正确．答案：BD10．(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。
高中物理人教版选修11+每课一练+学案+章末总结+章末检
1.5 电流和电源[学习目标定位] 1.知道产生电流的条件，知道电流的方向是如何规定的.2.理解电流的概念，会用定义式I ＝Q t进行有关的简单计算.3.了解电源的作用，理解电动势的含义．一、电流1．电荷的定向移动形成电流．2．形成电流的条件：(1)有自由电荷；(2)导体两端存在电压．3．电流的方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．4．电流的定义：通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t 的比值叫做电流，即I ＝Q t. 5．单位：在国际单位中，电流的单位是安培，符号是A.二、电源和电动势1．电源：一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成． 把电源接到导体两端，导体中就建立了电场，电场使导体中的自由电荷做定向运动，就形成了持续的电流．2．电动势(1)电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压．(2)电源的电动势是由电源本身的性质决定的．它表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小.一、电流[问题设计]我们知道金属可以导电，而橡胶类物品不能导电，其原因是什么呢？金属导电的实质是什么呢？ 答案 金属中有自由电荷而橡胶中没有；金属导体导电的实质是：当导体两端加上电压时，导体中就有了电场，导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动，即形成电流．[要点提炼]1．定义：电荷的定向移动形成电流．通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t 的比值，叫做电流．2．形成电流的条件(1)要有能够自由移动的电荷．一切导体中都有自由电荷．例如：金属中的自由电子，酸、碱、盐水溶液中的正、负离子．(2)导体两端存在电压．干电池、蓄电池、发电机等电源，它们在电路中的作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流．3．电流的大小：物理学中用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间的比值描述电流的强弱，用I表示，I ＝Q t. 4．单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A ，常用单位有毫安(mA)、微安(μA ).1 mA ＝10－3A,1 μA ＝10－6A. 5．电流方向 习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． 金属中电流的方向与电子定向移动的方向相反．在电源外部的电路中，电流从电源正极流向负极．[延伸思考]1．电流有方向，电流是矢量吗？答案 电流不是矢量，是标量．电流尽管有方向，但是它的运算符合代数运算法则．2．闭合开关，回路中就立即有了电流，这是否说明电路中自由电荷定向移动的速度很大呢？答案 电路中自由电荷定向移动的速度是很小的，但电场传播的速度很大，与光速相同．闭合开关的瞬间，几乎整个回路中立即都有了电场，各个电荷几乎同时受到了静电力作用．就像训练有素的队伍听到了“齐步走”的口令，一下子整个电路中都有了电流．二、电源和电动势[问题设计]电路中的用电器要工作必须有电源供电，电源在电路中起什么作用？用什么物理量来描述电源的性质呢？答案 电源的作用是保持导体两端有电压；用电动势来描述电源的特性．[要点提炼]1．电路由电源、用电器和导线、开关构成．2．电源 电源把其他形式的能转化为电能，用电器把电能转化为其他形式的能．电源实质就是一个能量的转化装置．3．电动势(1)电源没有接入电路时两极间的电压，是由电源本身的性质决定的，我们用电动势来描述这种特性．电动势的符号是E ，单位是伏特，数值等于电源没接入电路时两极间的电压．(2)常用干电池不论型号大小，电动势都是1.5 V ，铅蓄电池电动势为2 V.(3)要想得到较高的电压，需要把电池串联起来，几节电池串联后，总电动势等于各电池电动势之和．一、电流的理解例1 关于电流的大小与方向，下列说法正确的是( )A ．电流越大表明导线中自由电荷越多B ．通过导线横截面的电荷量越多电流越大C ．金属导体中的自由电荷是电子，电子沿电流的反方向运动D ．电解液中有电流时，正、负离子都定向移动，方向相反解析 电流大小与自由电荷多少没有直接关系，故A 错；由I ＝Q t可知B 错；由电流方向的规定可知C 、D 正确．答案 CD例2 如图1所示的电解槽中，在3 s 内各有4.5 C 的正、负电荷通过面积为0.1 m 2的横截面AB ，求：图1(1)在图中标出正、负电荷定向移动的方向及电解槽中的电流方向．(2)电解槽中的电流为多大？解析 (1)导体中的自由电荷是在静电力作用下做定向移动的，知道了两极板电势的高低，可确定电解槽中的电场方向向右，可知电解槽中正电荷向右、负电荷向左做定向移动，由于电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，可知电解槽中电流方向向右．如图．(2)因为电解槽中电流是正、负电荷沿相反方向定向移动形成的，而正、负电荷沿相反方向定向移动形成的电流方向相同．所以电解槽中电流大小为I ′＝|Q 1|＋|Q 2|t ＝4.5＋4.53A ＝3 A.答案 (1)正电荷向右、负电荷向左 电流方向向右 (2)3 A二、电源和电动势例3 一节五号干电池的电动势是1.5 V ，下列说法正确的是( )A ．一节一号干电池的电动势也是1.5 VB ．直接用电压表测干电池两端电压(不接入电路)，电压表示数应该是1.5 VC ．把这节电池与一个小灯泡构成闭合回路，这时两极间电压还是1.5 VD ．我们使用电池时常需几节串联起来用，这样是为了获得较高的电压解析 干电池不论型号大小，电动势都一样，故A 正确；电动势数值上等于电池没接入电路时两极间的电压，B 正确；电池接入闭合回路后，由于电池有内阻，两极间电压将小于电动势，故C 错；串联电池是为了得到较高的电压，D正确．答案ABD1．(产生电流的条件)如果导体中产生了电流，则下列说法正确的是()A．导体两端的电压不为零，导体内部的场强为零B．导体两端的电压为零，导体内部的场强不为零C．导体两端的电压不为零，导体内部的场强不为零D．导体两端的电压为零，导体内部的场强为零答案 C解析形成电流的条件是：导体的两端有电压，这样在导体内部就会有电场，自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，从而形成电流．所以只有C项正确．2．(电流的理解)关于电源，下列说法中正确的是()A．通过横截面的电荷量多少就是电流的大小B．电流的方向就是电荷定向移动的方向C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D．导体两端没有电压就不能形成电流答案 D解析根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，知A项错；规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知B项错；自由电荷定向移动才会形成电流，知C项错；形成电流的条件是导体两端有电压，知D项对．3．(电源及电动势)关于电源，下列说法中正确的是()A．电源是把其他形式的能量转化为电能的装置B．电源电动势大小等于电源未接入电路时两极间的电压C．电源电动势的单位是安培D．生活中用的一号干电池的电动势比五号干电池的电动势大答案AB4．(关于电流大小的计算)在一次闪电过程中，流动的电荷量约为300 C，持续的时间大约为0.005 s，该闪电的平均电流为多大？这些电荷量如以0.5 A的电流流过电灯泡，可使灯泡照明多长时间？答案6×104 A600 s。
人教版高中物理选修3-25.4变压器每课一练.docx
高中物理学习材料5.4 变压器每课一练（人教版选修3-2）1．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．交变电流频率D．交流电功率2．如图10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( )图10A．3 mA B．0 mAC．48 mA D．与负载R的值有关3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下( )图11A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12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( )图12A．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，变压器的输入功率增加5．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( ) A．5 A,250 V,50 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103kW6．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2.当R 增大时( )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大7．如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin 100πt V ．氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )图13A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变8．图14所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt V ，霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 k Ω，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图14A ．副线圈两端电压6 220 V ，副线圈中的电流14.1 mAB ．副线圈两端电压4 400 V ，副线圈中的电流10 mAC ．I 1<I 2D．I1>I29．如图15甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交变电流如图14乙所示，则( )图15A．交变电流的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC．电阻R2的电功率约为6.67 WD．通过R3的电流始终为零10．如图16所示，理想变压器线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A 和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为( )图16A．0.5U B．2U230匝，与一个“12 V12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，求：图17(1)副线圈3的匝数n3 .(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.12．如图18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1.80×104V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12 mA时，熔丝就熔断．图18(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？13．如图19所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图19(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比．(2)发电机的输出功率．参考答案课后巩固练1．CD2．B3．BD [在不考虑原、副线圈内电阻的情况下，变压器原、副线圈电压之比(U 1/U 2)等于原、副线圈中产生的感应电动势之比(E 1/E 2)．当给线圈1输入电压U 1时，U 1U 2＝E 1E 2＝n 1ΔΦ1Δt n 2ΔΦ2Δt＝n 1ΔΦ1n 2ΔΦ2＝21×21＝41.当给线圈2输入电压U 2时，U 2U 1＝E 2E 1＝n 2ΔΦ2Δt n 1ΔΦ1Δt＝n 2ΔΦ2n 1ΔΦ1＝12×21＝1.所以选项B 、D 正确．]4．AD [变压器不改变电压的频率，副线圈中的电压频率等于原线圈中的电压频率为f ＝1T ＝12×10－2 Hz ＝50 Hz ；由U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈中电压的最大值31 V ，故有效值为312V ；P 向右移动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率，也增大，故正确的选项为A 、D.]5．A [设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2. 由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A ＝5 A. 由 U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103 V ＝250 V 输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW]6．B [副线圈的电压不变，当副线圈接的电阻R 增大时，I 2减小，P 2减小，因为P 1＝P 2，所以P 1减小，I 1＝n 2n 1I 2，I 1也减小．] 7．AB [由U 1U 2＝n 1n 2得：副线圈的输出电压u 2＝5u ＝1002sin 100πt V ，此电源频率f 0＝50 Hz ，而氖泡每个周期发光2次，则氖泡的发光频率f 氖＝2f 0＝100 Hz ，A 正确；电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，故U ＝U 2m2＝100 V ，B 正确；交变电流、电压的有效值不变，故表示数不变，C 错；断开开关后，变压器的输出功率减小，D 错．]8．BD [原线圈电压有效值U 1＝U m 2＝3112V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝4 400 V ，由欧姆定律可知I 2＝U 2R ＝10 mA ，由I 1I 2＝n 2n 1可得：I 1>I 2，所以B 、D 两项正确．]9．C [由题中图象可知该交变电流的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；因为变压器输出电压最大值为20×1 V ＝20 V ，所以由变压比公式U 1n 1＝U 2n 2知变压器原线圈电压的最大值为20×10 V ＝200 V ，B 错误；R 2的功率P 2＝U 2R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫202230W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器存在充、放电现象，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．]10．D [设原线圈电压为U 1，电流为I 1，副线圈电压为U 2，电流为I 2，则U 1＝U －I 1R A ，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 2＝I 2R B ，依题意，A 、B 完全相同，有R A ＝R B ，联立以上各式，整理可得 n 2n 1U 1＝n 1n 2(U －U 1)，即12U 1＝2(U －U 1)， 得U 1＝45U ，U 2＝12U 1＝25U ＝0.4U ] 11．(1)275匝 (2)550匝 0.255 A解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012匝＝275匝． (2)同理：n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝．理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W ．原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A 12．(1)0.98 A (2)180 W解析 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流，代入数据，得I 1＝0.98 A(2)设副线圈中电流为I 2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为P 1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P 1＝I 2′U 2，代入数据，得P 1＝180 W13．(1)3∶1 (2)6.67 W解析 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A ．变压器输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13A(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W。
人教版高中物理选修3-25.4变压器每课一练.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理5.4 变压器每课一练（人教版选修3-2）1．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．交变电流频率D．交流电功率2．如图10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( )图10A．3 mA B．0 mAC．48 mA D．与负载R的值有关3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下( )图11A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12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( )图12A．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，变压器的输入功率增加5．一台理想变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )A ．5 A,250 V,50 kWB ．5 A,10 kV,50 kWC ．200 A,250 V,50 kWD ．200 A,10 kV,2×103 kW6．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2.当R 增大时( )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大7．如图13所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin 100πt V ．氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )图13A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变8．图14所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt V ，霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 k Ω，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图14A ．副线圈两端电压6 220 V ，副线圈中的电流14.1 mAB ．副线圈两端电压4 400 V ，副线圈中的电流10 mAC ．I 1<I 2D ．I 1>I 29．如图15甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过R 1的正弦式交变电流如图14乙所示，则( )图15A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC ．电阻R 2的电功率约为6.67 WD ．通过R 3的电流始终为零10．如图16所示，理想变压器线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A 和B ，若在a 、b 间接正弦式交流电源，电源电压为U ，则B 灯两端电压为( )图16A．0.5U B．2UC．0.2U D．0.4U题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 号答案11．如图17所示的变压器的原线圈1接到220 V的交流电源上．副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12 V12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，求：图17(1)副线圈3的匝数n3 .(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.12．如图18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1.80×104V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12 mA时，熔丝就熔断．图18(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？13．如图19所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V ，0.25 W ”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图19(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比． (2)发电机的输出功率．参考答案课后巩固练 1．CD 2．B3．BD [在不考虑原、副线圈内电阻的情况下，变压器原、副线圈电压之比(U 1/U 2)等于原、副线圈中产生的感应电动势之比(E 1/E 2)．当给线圈1输入电压U 1时，U 1U 2＝E 1E 2＝n 1ΔΦ1Δt n 2ΔΦ2Δt＝n 1ΔΦ1n 2ΔΦ2＝21×21＝41.当给线圈2输入电压U 2时，U 2U 1＝E 2E 1＝n 2ΔΦ2Δt n 1ΔΦ1Δt＝n 2ΔΦ2n 1ΔΦ1＝12×21＝1.所以选项B 、D 正确．]4．AD [变压器不改变电压的频率，副线圈中的电压频率等于原线圈中的电压频率为f ＝1T ＝12×10－2 Hz ＝50 Hz ；由U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈中电压的最大值31 V ，故有效值为312 V ；P 向右移动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率，也增大，故正确的选项为A 、D.]5．A [设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A ＝5 A. 由 U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103V ＝250 V 输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW]6．B [副线圈的电压不变，当副线圈接的电阻R 增大时，I 2减小，P 2减小，因为P 1＝P 2，所以P 1减小，I 1＝n 2n 1I 2，I 1也减小．]7．AB [由U 1U 2＝n 1n 2得：副线圈的输出电压u 2＝5u ＝1002sin 100πt V ，此电源频率f 0＝50 Hz ，而氖泡每个周期发光2次，则氖泡的发光频率f 氖＝2f 0＝100 Hz ，A 正确；电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，故U ＝U 2m2＝100 V ，B 正确；交变电流、电压的有效值不变，故表示数不变，C 错；断开开关后，变压器的输出功率减小，D 错．]8．BD [原线圈电压有效值U 1＝U m 2＝3112 V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝4 400 V ，由欧姆定律可知I 2＝U 2R ＝10 mA ，由I 1I 2＝n 2n 1可得：I 1>I 2，所以B 、D 两项正确．]9．C [由题中图象可知该交变电流的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；因为变压器输出电压最大值为20×1 V ＝20 V ，所以由变压比公式U 1n 1＝U 2n 2知变压器原线圈电压的最大值为20×10 V ＝200 V ，B 错误；R 2的功率P 2＝U 2R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫202230W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器存在充、放电现象，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．]10．D [设原线圈电压为U 1，电流为I 1，副线圈电压为U 2，电流为I 2，则U 1＝U －I 1R A ，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 2＝I 2R B ，依题意，A 、B 完全相同，有R A ＝R B ，联立以上各式，整理可得 n 2n 1U 1＝n 1n 2(U －U 1)，即12U 1＝2(U －U 1)， 得U 1＝45U ，U 2＝12U 1＝25U ＝0.4U ]11．(1)275匝 (2)550匝 0.255 A解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有 U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012匝＝275匝． (2)同理：n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝．理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W ．原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A12．(1)0.98 A (2)180 W解析 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流，代入数据，得I 1＝0.98 A(2)设副线圈中电流为I 2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为P 1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P 1＝I 2′U 2，代入数据，得P 1＝180 W 13．(1)3∶1 (2)6.67 W解析 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1A ．变压器输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13 A(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W。
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3.4 变压器
题组一变压器的原理
1．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
2．如图1所示，可以将电压升高供给灯泡的变压器是()
图1
A．甲图B．乙图C．丙图D．丁图
答案 C
3．把直流电源接到变压器的原线圈上，变压器却不能改变直流电压．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
答案 C
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．
题组二变压器的规律
4．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入有效值为220 V的交流电压，副线圈向一电阻为110 Ω的纯电阻用电器供电，则副线圈中的电流为() A．2 A B．0.1 A
C．0.5 A D．0.005 A
答案 B
5．如图2所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，在原线圈a、b两端加上电压为2202sin(100πt) V的正弦交变电流．当原线圈中a、b两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为()
图2
A ．220 V
B ．22 2 V
C ．22 V
D ．10 V
答案 C
解析 副线圈两端交流电压表读数为交变电压的有效值，由题意知a 、b 两端加的电压的有
效值为220 V ，由U1U2＝n1n2得，U2＝n2n1
U1＝22 V ，故C 正确． 6．将输入电压为220 V 、输出电压为6 V 的变压器改绕成输出电压为24 V 的变压器．已知副线圈原来的匝数为36匝，现不改变原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为( )
A ．144匝
B ．108匝
C ．180匝
D ．540匝
答案 B
题组三 变压器规律的综合应用
7．用一理想变压器向一负载R 供电，如图3所示，当增大负载电阻R 时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是( )
图3
A ．I2增大，I1也增大
B ．I2增大，I1减小
C ．I2减小，I1也减小
D ．I2减小，I1增大
答案 C
8．如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
图4
A ．电流表的示数为32220
A B ．电源输出功率为1 200 W
C ．电流表的示数为3220
A D ．原线圈两端电压为11 V
答案 C
解析 由于灯泡正常发光，可知副线圈两端电压为220 V ，由U1U2＝n1n2
可知，原线圈两端电压
U1＝20×220 V＝4 400 V，选项D错误；又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60 W，故
选项B错误；电流表读数为有效值，原线圈中电流I1＝P1
U1＝60
4 400A＝
3
220A，故选项A错
误，选项C正确．
9．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把220 V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1 100匝，能量损失不计，副线圈应该是多少匝？
答案180
解析对于理想变压器，由U1
U2＝
n1
n2得n2＝
n1U2
U1＝
1 100×36
220匝＝180匝，故副线圈的匝数应
为180匝．。