2018_2019学年高中物理第五章章交变电流5.4变压器课堂10分钟达标新人教版选修3_2

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5.4 变压器
课堂10分钟达标
1.(2016·长治高二检测)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路。

当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数为12mA,那么电流表A2的读数为( )
A.0
B.3mA
C.48mA
D.与R大小有关
【解析】选A。

由于直导线AB匀速运动,则AB切割磁感线产生的电流是恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,即安培表A2的读数为0。

故A正确,B、C、D错误。

2.(多选)(2016·宜春高二检测)如图所示,理想变压器初级线圈的匝数为1 100,次级线圈的匝数为55,初级线圈两端a、b接正弦交流电源,在初级线圈前串接一个电阻R0=121Ω的保险丝,电压表的示数为220V,如果负载电阻R=5.5Ω,各电表均为理想电表,则( )
A.电流表的示数为2A
B.变压器的输出电压为5.5V
C.保险丝实际消耗的功率为1.21W
D.负载电阻实际消耗的功率为22W
【解析】选A、C。

变压器次级线圈两端的电压U2=U1=×220V=11V,则电流表的
示数为I2==A=2A,A正确,B错误;负载电阻实际消耗的功率为P2==W=22W,D错
误;初级线圈中的电流为I1=I2=×2A=0.1A,保险丝实际消耗的功率为P0=R0=1.21W,C正确。

3.(2016·江苏高考)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间作为副线圈。

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( )
A.U2>U1,U2降低
B.U2>U1,U2升高
C.U2<U1,U2降低
D.U2<U1,U2升高
【解析】选C。

从图中看到,原线圈匝数对应整个部分,而副线圈匝数对应的是一部分,所以
该变压器为降压变压器。

根据理想变压器电压和匝数的关系=,在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,副线圈的匝数变少,U2降低。

4.(多选)(能力挑战题)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为滑动变阻器的滑片。

下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为50Hz
B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.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】选A、D。

由题图可知原线圈输入电压的最大值U m=311V,周期T=2×10-2s,则原线圈
输入电压的有效值U1==220V,频率f===50Hz,A正确;由=可得
U2=U1=22V,B错误;P向右移动时,副线圈的电阻减小,副线圈输出电压不变,所以副线圈的电流增大,原线圈的电流也增大,而匝数比不变,所以原、副线圈的电流比不变,C错误;P向右移动时,副线圈的电阻减小,副线圈输出电压不变,所以变压器的输出功率增加,D正确。

【补偿训练】
如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图像。

原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1A,则
( )
A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311V
B.变压器输出端所接电压表的示数为22V
C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz
D.变压器的输出功率为220W
【解析】选C。

变压器原线圈所接交流电压的有效值为U1=V=220 V,选项A错误;变压器输出端所接电压表的示数为U2=U1=×220V=22 V,选项B错误;变压器输出端交变电流
的频率为f=Hz=50 Hz,选项C正确;变压器的输出功率等于输入功率,P=U1I1=220×1W=220 W,选项D错误。

故选C。

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