2018-2019學年高中物理 課時分層作業(yè)10 變壓器 教科版選修3-2.doc

課時分層作業(yè)(十) 變壓器基礎達標練(時間：15分鐘分值：48分)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1在以下四種情況下，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是() 【導學號：24622077】ABCDDA、C圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A、C錯誤；B圖中，原線圈匝數比副線圈匝數多，所以是降壓變壓器，故B錯誤；D圖中，原線圈匝數比副線圈匝數少，所以是升壓變壓器，故D正確2.一輸入電壓為220 V，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞了，為獲知此變壓器原副線圈匝數，某同學拆下燒壞的副線圈，用絕緣導線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如圖2615所示，然后將原來線圈接到220 V交流電源上，測得新繞線圈的端電壓為1 V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數分別為 ()圖2615A1 100,360B1 100,180C2 200,180 D2 200,360B對新繞線圈的理想變壓器，根據變壓比公式得n11 100，變壓器燒壞前，同理n2180，故B正確3(多選)如圖2616甲所示，一理想變壓器原副線圈的匝數比為21，原線圈的電壓隨時間變化規(guī)律如圖2616乙所示，副線圈電路中接有燈泡，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表現閉合開關，燈泡正常發(fā)光若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數，則 ()甲乙圖2616A燈泡的電壓為110 VB副線圈輸出交流電的頻率為50 HzCU220 V，I0.2 AD原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u220sin 100t VABD有效值為：U V220 V，副線圈的電壓為U2U1110 V，電流為： A0.2 A，電流表示數為：0.2 A0.1 A，A正確，C錯誤；原線圈的頻率為f Hz50 Hz，變壓器不會改變頻率，故B正確；原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為：u220sin 100t V，故D正確4理想升壓變壓器的原線圈接電流表A1和電阻R1后，接6 V恒定直流電流，如圖2617所示，當副線圈的負載電阻R2變大時，以下說法正確的是()圖2617A輸出功率減小BA2讀數減小CA1讀數減小DA1讀數不為零，且保持不變D根據變壓器的工作原理，變壓器不能用來改變恒定直流電壓，因此副線圈上無電壓，無輸出功率，由于原線圈構成直流通路，故電流表A1有恒定讀數，本題選項D正確5電阻為R的負載接到20 V直流電壓上消耗的電功率是P；用一個變壓器，原線圈接最大值為200 V的正弦交流電壓，副線圈接電阻為R的負載，要使負載上消耗的電功率為，則變壓器原、副線圈的匝數比為() 【導學號：24622078】A201 B101C101 D110C原線圈輸入電壓U1100 V根據題意，P，解得U210 V，由變壓器變壓公式得變壓器原、副線圈的匝數比n1n2U1U2101，選項C正確6普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，圖2618中電流互感器ab一側線圈的匝數較少，工作時電流為Iab，cd一側線圈的匝數較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則()圖2618Aab接MN、cd接PQ，Iab<IcdBab接MN、cd接PQ，Iab>IcdCab接PQ、cd接MN，Iab<IcdDab接PQ、cd接MN，Iab>IcdB電流互感器ab一側線圈匝數比cd一側線圈匝數少，根據電流關系得I1n1I2n2，所以Iab>Icd，電流表應接在電流較小的一側，故選項B正確7(多選)一個理想變壓器副線圈上接一個電阻，欲使此電阻的電功率增大，可以采取的措施是(每次只改變一個因素)() 【導學號：24622079】A增加原線圈的匝數n1B減少原線圈的匝數n1C增大電阻值 D減少電阻值BD電阻消耗的功率P，而，所以P，P要增大，減小n1或R即可8(多選)如圖2619，將額定電壓為60 V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上閉合開關S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數分別為220 V和2.2 A以下判斷正確的是()圖2619A變壓器輸入功率為484 WB通過原線圈的電流的有效值為0.6 AC通過副線圈的電流的最大值為2.2 AD變壓器原、副線圈匝數比n1n2113BD變壓器的輸入功率P1P2I2U22.260 W132 W，選項A錯誤；由得，選項D正確；由得I1I22.2 A0.6 A，選項B正確；根據I得副線圈上的電流的最大值I2mI22.2 A，選項C錯誤能力提升練(時間：25分鐘分值：52分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1.如圖2620所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數比n1n241，電源電壓u220sin 314t V，原線圈電路中接入熔斷電流I01 A的保險絲，副線圈電路中接入一可變電阻R，則() 【導學號：24622080】圖2620A電壓表的讀數為77 VB當可變電阻R的阻值變大時，電源的輸入功率變大C可變電阻R的阻值低于13.75 時保險絲將熔斷D副線圈的輸出功率一定是200 WC原線圈輸入電壓220 V，由變壓器變壓公式，副線圈輸出電壓即電壓表的讀數為55 V，選項A錯誤；當可變電阻R的阻值變大時，變壓器輸出功率減小，電源的輸入功率變小，選項B錯誤；可變電阻R的阻值低于13.75 時，變壓器輸出功率大于220 W，原線圈電路中電流大于保險絲的熔斷電流I01 A，保險絲將熔斷，選項C正確；副線圈的輸出功率隨可變電阻的增大而減小，選項D錯誤2. (多選)如圖2621所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源，一個二極管和阻值為R的負載電阻串聯后接到副線圈的兩端假設該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()圖2621AUabUcdn1n2B增大負載電阻的阻值R，電流表的讀數變小C負載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數加倍BD變壓器的變壓比，其中U1、U2是變壓器原、副線圈兩端的電壓U1Uab，由于二極管的單向導電特性，UcdU2，選項A錯誤；增大負載電阻R的阻值，負載的電功率減小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原線圈上的電流I1減小，即電流表的讀數變小，選項B正確；c、d端的電壓由輸入電壓Uab決定，負載電阻R的阻值變小時，Uab不變，選項C錯誤；根據變壓器上的能量關系有E輸入E輸出，在一個周期T的時間內，二極管未短路時有UabI1T0(U為副線圈兩端的電壓)，二極管短路時有UabI2TT，由以上兩式得I22I1，選項D正確3(多選)如圖2622(a)左側調壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R55 ，、為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖2622(b)所示的正弦交變電壓，電壓表的示數為110 V，下列表述正確的是()(a)(b)圖2622A電流表的示數為2 AB原、副線圈匝數比為12C電壓表的示數為電壓的有效值D原線圈中交變電壓的頻率為100 HzAC電流表的示數為：I A2 A，A正確；原、副線圈的電壓比等于匝數比，所以匝數比為21，B錯誤；電壓表的示數指交變電壓的有效值，C正確；由(b)知交變電壓的周期為0.02 s，故頻率為50 Hz，D錯誤4圖2623甲中理想變壓器原、副線圈的匝數之比n1n251，電阻R20 ，L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時間t的變化關系如圖2623乙所示現將S1接1、S2閉合，此時L2正常發(fā)光下列說法正確的是()甲乙圖2623A輸入電壓u的表達式u20 sin 50t (V)B只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光C只斷開S2后，原線圈的輸入功率增大D若S1換接到2后，R消耗的電功率為0.8 WD由圖乙知周期為0.02 s，因此輸入電壓的表達式u20sin 100t V，A錯；只斷開S2，L1、L2兩端的電壓小于額定電壓，都不能正常發(fā)光，B錯；只斷開S2，負載電阻變大，功率變小，C錯；S1換接到2后，據P和得R消耗的功率為0.8 W，故選D.5如圖2624甲所示理想自耦變壓器的原線圈接有如圖2624乙所示的正弦式交變電壓，副線圈接有可調電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是()甲乙圖2624A交變電源的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是uU0cos 100tB若僅將觸頭P向A端滑動，則電阻R消耗的電功率增大C若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大D若使電阻R增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則通過A處的電流一定增大AB由題圖乙可得交變電源的周期為T0.02 s，最大值為U0，則電源的電壓uU0cos(t)U0cos 100t，選項A正確；由，若僅將觸頭P向A端滑動，即n2增大，則副線圈的輸出電壓U2增大，電阻R消耗的電功率P增大，選項B正確；若僅使電阻R增大，輸出電壓U2一定，則輸出電功率P減小，原線圈的輸入電功率減小，選項C錯誤；若使電阻R增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則輸出電壓U2減小，輸出和輸入的電功率減小，通過A處的電流I1一定減小，選項D錯誤6如圖2625所示，MN和PQ為處于同一平面內的兩根平行的光滑金屬導軌，垂直于導軌放置的金屬棒ab與導軌接觸良好N、Q端接理想變壓器的原線圈，理想變壓器的輸出端有三組副線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C.在水平金屬導軌之間加一豎直向下的勻強磁場若用IR、IL、LC分別表示通過R、L和C的電流，則下列判斷中正確的是() 【導學號：24622081】圖2625A在ab棒勻速運動且ab棒中電流達到穩(wěn)定后，IR0、IL0、IC0B在ab棒勻速運動且ab棒中電流達到穩(wěn)定后，IR0、IL0、IC0C如果ab棒在某一中心位置附近做非勻變速往復運動，那么IR0、IL0、IC0D如果ab棒做勻加速運動，那么IR0、IL0、IC0C當ab棒勻速運動時，變壓器輸出電壓為0，故IR、IL、IC均為0，A、B均錯誤；當ab棒做非勻變速往復運動時，變壓器輸出交變電壓，所以三個電路中均有電流，C正確；當ab棒做勻加速運動時，變壓器輸出恒定電壓，所以電阻、電感器中有電流，電容器處于斷路，所以D項錯誤二、非選擇題(16分)7如圖2626所示，匝數n100的正方形線圈abcd固定在豎直平面內，與電阻R1、理想變壓器連成電路在線圈的中心水平放置一個條形磁鐵，使磁鐵繞豎直方向的軸OO勻速轉動，使線圈內的磁通量sin 100t (Wb)已知線圈的電阻r4 ，R146 ，R210 ，其余導線的電阻不計變壓器原、副線圈的匝數比n1n241.求：圖2626(1)線圈產生電動勢的最大值Em；(2)若斷開S2，閉合S1，求磁鐵從圖示位置轉過90的過程中，通過R1的電荷量q；(3)斷開S1，閉合S2，求R2消耗的功率P. 【導學號：24622082】【解析】(1)EmnBSnm解得Em200 V.(2)qt，n解得q C.(3)E，EU1I1r，U2I2R2，I1n1I2n2PIR2聯立解得P238 W.【答案】(1)200 V(2) C(3)238 W