高中物理教科版选修3-2-对点练习-第二章--交变电流2.7.docx

变压器原理分析1关于抱负变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通有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不相等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C解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量变化，A错误；因抱负变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故D错误抱负变压器基本规律的应用2抱负变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是()AI1由I2打算BU2与负载有关CP1由P2打算 D以上说法都不正确答案AC解析对抱负变压器的电流关系可写成I1I2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流打算；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确图2793如图279所示为一抱负变压器，原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为抱负电表)的示数分别是()A120 V，0.10 A B240 V，0.025 AC120 V，0.05 A D240 V，0.05 A答案D解析灯泡正常工作，副线圈电压U212 V，副线圈电流I22 A1 A，依据匝数比得原线圈电流I1I20.05 A，原线圈电压U120U2240 V，选项D正确互感器的应用4如图2710所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()图2710A2.2103 W B2.2102 WC2.2108 W D2.2104 W答案C解析由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103 V，则高压输电线功率PUI2.2108 W.(时间：60分钟)题组一变压器原理分析1对抱负变压器作出的推断正确的是()A高压线圈匝数多、电流大、导线粗B低压线圈匝数少、电流小、导线细C高压线圈匝数多、电流大、导线细D低压线圈匝数少、电流大、导线粗答案D解析电压高的匝数多，电流小，用细线电压低的，匝数少，电流大，用粗线图27112如图2711所示，抱负变压器原、副线圈的匝数比为n1n241，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()A3 mAB0C48 mA D与负载R的值有关答案B解析本题考查了变压器的工作原理，关键要清楚交变电流能通过变压器，而恒定电流不能通过变压器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上无感应电动势消灭，所以A2中无电流通过题组二变压器基本规律的应用3如图2712所示是霓虹灯的供电电路，变压器可视为抱负变压器已知变压器原线圈与副线圈匝数比，加在原线圈的电压为u1311sin (100t) V霓虹灯正常工作的电阻R440 k，I1、I2表示原、副线圈中的电流下列推断正确的是()图2712A副线圈两端电压为6 220 V，副线圈中的电流14.1 mAB副线圈两端电压为4 400 V，副线圈中的电流10.0 mACI1I2DI1I2答案BD解析原线圈中电压的有效值U1V220 V，由变压比知，U24 400 V，副线圈的电流I2 A0.01 A10 mA，原、副线圈电流跟匝数成反比，故I1I2.4如图2713所示，一输入电压为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，然后将原线圈接到220 V沟通电源上，测得新绕线圈 的端电压为1 V，按抱负变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()图2713A1 100，360 B1 100，180C2 200，180 D2 200，360答案B解析该题考查变压器的电压与匝数的关系，由U1U2U3n1n2n3，可得n1n31 100匝，n2n1180匝，B选项正确5(2022资阳高二其次次诊断)如图2714所示，一抱负变压器原线圈匝数n11 000匝，副线圈匝数n2200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u220sin 100t(V)副线圈中接一电动机，电阻为11 ，电流表A2示数为1 A电表对电路的影响忽视不计，则下列说法正确的是()图2714A此沟通电的频率为100 HzB此电动机输出功率为33 WC电流表A1示数为5 AD电压表示数为220 V答案B解析Ts0.02 s，所以f50 Hz，A选项错误；U1220 V，又由可得U244 V，所以电动机的输出功率P输出U2I2IR33 W，B选项正确；，所以I10.2 A，C选项错误；电压表示数应当是有效值，所以应为220 V，D选项错误6一台抱负变压器从10 kV的线路中降压并供应200 A的负载电流已知两个线圈的匝数比为401，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是()A5 A，250 V，50 kWB5 A，10 kV，50 kWC200 A，250 V，50 kWD200 A，10 kV，2103 kW答案A解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2.由知I1I2200 A5 A.由知U2U110103 V250 V，输出功率P出U2I2250200 W50 kW.7如图2715所示，在某沟通电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1600，n2120，电源电压U1220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()图2715A负载功率不能超过44 WB副线圈电流最大值不能超过1 AC副线圈电流有效值不能超过1 AD副线圈电流有效值不能超过0.2 A答案AC解析由P入P出可知P入U1I144 W又因故U244 V，故其I2不能大于1 A，负载功率不超44 W.8一抱负变压器原、副线圈匝数n1n2115.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图2716所示副线圈仅接入一个10 的电阻则()图2716A流过电阻的电流是20 AB与电阻并联的电压表的示数是100 VC经过1 min电阻发出的热量是6103 JD变压器的输入功率是1103 W答案D解析设输入电压为U1，输出电压为U2，由知U2100 V，IA10 A，故选项A、B错误；1 min内电阻产生的热量QI2Rt1021060 J60 000 J，故选项C错误；P输入P输出1103 W，故选项D正确9如图2717甲所示，变压器原副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为抱负沟通电表，输入端交变电压的ut图像如图2717乙所示则以下说法中正确的是()图2717A电压表的示数为36 VB电流表的示数为2 AC四只灯泡均能正常发光D变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz答案BCD解析输入电压等于灯泡L1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故A错误；原副线圈变压比31，原、副线圈电流之比为13，设副线圈电压为U，则原线圈电压为3U，灯泡L1的电压也是U，故4U36 V，U9 V，故四个灯泡均正常工作10(2021广元高2011级第一次高考适应性统考)如图2718所示，抱负变压器原、副线圈的匝数比为221，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为抱负的沟通电表，定值电阻R10 ，其余电阻均不计从某时刻开头在原线圈c、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压，则下列说法中正确的是()图2718A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为14.14 VB当单刀双掷开关与a连接且t0.02 s时，电流表示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b后，原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由a拨向b后，副线圈输出电压的频率增大答案C解析A、由图像可知，电压的最大值为311 V，沟通电的有效值为220 V，依据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为10 V，故电压表读数为10 V，故A错误；B、当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为10 V，所以副线圈电流为1 A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为1 A，故B错误；C、当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C正确；D、变压器不会转变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率不会转变，故D错误故选C.题组三几种变压器的使用图271911自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图2719所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的沟通电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是抱负的，则U2和I1分别约为()A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A答案B解析由抱负变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：，U1I1P2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n21 900匝，负载R上的功率也最大，为2.0 kW，则U2U1220 V380 V，I1 A9.1 A，故选项B正确图272012供电公司检修人员用沟通电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图2720所示其中n1、n2、n3、n4、分别为四组线圈的匝数，a、b为两只沟通电表，下列说法中正确的是()AA为电流互感器，且n1n2，a是电流表BB为电压互感器，且n3n4，a是电流表CB为电流互感器，且n3n4，b是电流表DA为电压互感器，且n1n2，a是电压表答案AB解析A、由图可知，A串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，由于电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以n1n2，a是电流表，故A正确，D错误B、B并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，由于电压之比等于线圈匝数比，所以n3n4，故B正确，C错误13如图2721甲所示为一抱负变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头原线圈输入正弦式交变电压的ut图像如图乙所示若只在ce间接一只Rce400 的电阻，或只在de间接一只Rde225 的电阻，两种状况下电阻消耗的功率均为80 W.图2721(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400 的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比.答案(1)uab400sin 200t (V)；(2)0.28 A(或A)；(3)解析(1)由图乙知，200rad/s电压瞬时值uab400sin 200t(V)(2)电压有效值U1200 V抱负变压器P1P2原线圈中的电流I1，解得I10.28 A(或A)(3)设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得