2020-2021学年教科版高中物理选修-课时作业-2.6变压器-含解析

课时分层作业(十二)

(时间：40分钟 分值：100分)

一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)

1．在以下四种情况下，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )

A B

C D

D [A 、C 图中原线圈接入恒定电流，变压器不能工作，故A 、C 错误；B 图中，原线圈匝数比副线圈匝数多，所以是降压变压器，故B 错误；D 图中，原线圈匝数比副线圈匝数少，所以是升压变压器，故D 正确．]

2.一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏了，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，如图所示，然后将原来线圈接到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 ( )

A ．1 100,360

B ．1 100,180

C ．2 200,180

D ．2 200,360

B [对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201

＝1 100，变压器烧坏前，同理n 2＝n 1U 2U 1＝1 100×36220

＝180，故B 正确．] 3．(多选)如图甲所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22 W ；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()

甲乙

A．灯泡的电压为110 V

B．副线圈输出交流电的频率为50 Hz

C．U＝220 V，I＝0.2 A

D．原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 100πt V

ABD[有效值为U＝2202

2

V＝220 V，副线圈的电压为U2＝

n2

n1U1＝110 V，

电流为22

110A＝0.2 A，电流表示数为1

2×0.2 A＝0.1 A，A正确，C错误；原线圈的

频率为f＝1

0.02Hz＝50 Hz，变压器不会改变频率，故B正确；原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝2202sin 100πt V，故D正确．]

4．理想升压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电流，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变大时，以下说法正确的是()

A．输出功率减小

B．A2读数减小

C．A1读数减小

D．A1读数不为零，且保持不变

D[根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此副线圈上无电压，无输出功率，由于原线圈构成直流通路，故电流表A1有恒定读数，本题选项D正确．]

5．电阻为R 的负载接到20 V 直流电压上消耗的电功率是P ；用一个变压器，原线圈接最大值为200 V 的正弦交流电压，副线圈接电阻为R 的负载，要使负载上消耗的电功率为P 2，则变压器原、副线圈的匝数比为( ) A ．20∶1

B ．102∶1

C ．10∶1

D ．1∶10

C [原线圈输入电压U 1＝100 2 V ．根据题意，P ＝(20 V )2R ，P 2

＝U 22R ，解得U 2＝10 2 V ，由变压器变压公式得变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝10∶1，选项C 正确．]

6.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压在220 V 的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则( )

A ．U ＝66 V ，k ＝19

B ．U ＝22 V ，k ＝19

C ．U ＝66 V ，k ＝13

D ．U ＝22 V ，k ＝13

A [设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 21R I 22R ＝19

.设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U ＝n 1n 2＝31

，故U 1＝3U ，而原线圈回路中电阻分担的电压为13U ，故U 3

＋3U ＝220 V ，解得U ＝66 V ．选项A 正确．] 二、非选择题(14分)

7.如图所示的理想变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上．副线圈2的匝数n 2＝30匝，与一个“12 V 12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光．副线圈3的输出电压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A ．求：

(1)副线圈3的匝数n 3；

(2)原线圈1的匝数n 1和电流I 1.

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)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

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＝56220

A ≈0.255 A. 答案：(1)275匝 (2)550匝 0.255 A

一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)

1.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，电源电压u ＝2202sin 314t V ，原线圈电路中接入熔断电流I 0＝1 A 的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R ，则( )

A ．电压表的读数为77 V

B ．当可变电阻R 的阻值变大时，电源的输入功率变大

C ．可变电阻R 的阻值低于13.75 Ω时保险丝将熔断

D ．副线圈的输出功率一定是200 W

C [原线圈输入电压220 V ，由变压器变压公式，副线圈输出电压即电压表的读数为55 V ，选项A 错误；当可变电阻R 的阻值变大时，变压器输出功率减小，电源的输入功率变小，选项B 错误；可变电阻R 的阻值低于13.75 Ω时，变压器