2020-2021学年高二下学期物理3-2(人教版)第五章第四节课时作业.docx

一、单项选择题
1．(2022·福州质检)如图为一种变压器的实物图，依据其铭牌上所供应的信息，以下推断正确的是(　　)

A．这是一个升压变压器
B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C．当原线圈输入沟通电压220 V时，副线圈输出直流电压12 V
D．当原线圈输入沟通电压220 V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小
解析：选B.依据铭牌上所供应的信息可知：变压器的输入电压为220 V，输出电压为12 V，该变压器为降压变压器，故选项A错误，选项B正确；变压器的工作原理是电磁感应，故变压器的原、副线圈上的电压都为沟通电压，选项C错误；由抱负变压器的输出功率等于输入功率，且原线圈的电压大于副线圈的电压，故副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流大，选项D错误．
2.

(2022·高考新课标全国卷)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所示，某副线圈匝数可调．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(　　)
A．380 V和5.3 A　　　　　 B．380 V和9.1 A

C．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A
解析：选B.对抱负变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝＝ A≈9.1 A，负载两端电压即为副线圈电压，由＝，即＝，可得U2＝380 V，故选B.
3．一抱负变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶2，电源电压U＝220sin ωt V，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调整R时，其阻值最低不能小于(　　)

A．440 Ω B．440 Ω
C．880 Ω D．880 Ω
解析：选C.本题的关键是要知道保险丝熔断电流I0＝1 A为电流的有效值．
当原线圈电流I1＝I0时，副线圈中的电流(即副线圈中电流的有效值)为I2＝I1＝I0＝ A，
副线圈的输出电压有效值为U2＝U1＝＝440 V.
因此副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin＝＝880 Ω.故选C.
4．(2021·高考天津卷)一般的沟通电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)

A．ab接MN、cd接PQ，IabIcd
C．ab接PQcd接MN，IabIcd
解析：选B.电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，依据变流比公式I1n1＝I2n2可知，Iab>Icd，电流表应接在电流较小一侧，B项正确．
☆5.抱负变压器如图所示，副线圈接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联在沟通电源上，若四个灯泡完全相同且都正常发光，则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比为(　　)

A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．4∶1
解析：选D.原、副线圈中电流比为I1∶I2＝1∶3，则
I1(U1－U2)＝I2U2得U1＝4U2，所以＝，故选D.
6．(2021·高考四川卷)

用220 V的正弦沟通电通过抱负变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则(　　)
A．变压器输入功率约为3.9 W
B．输出电压的最大值是110 V
C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2
D．负载电流的函数表达式i＝0.05sin A
解析：选A.依据i­t图象，负载电流的函数表达式i＝0.05sin 100πt(A)且Im＝0.05 A，通过负载的电流的有效值I2＝，输出电压的最大值Um＝U2＝110 V，变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2≈3.9 W，变压器原、副线圈匝数比＝＝.选项A正确，选项B、C、D错误．
二多项选择题
7．抱负变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　)
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1
D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
解析：选BD.抱负变压器无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；抱负变压器可以忽视热损耗，故输入功率等于输出功率．故选BD.
8．一抱负变压器原、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．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
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AD.由图象甲可知原线圈输入电压的最大值Um＝311 V，周期T＝2×10－2 s，则原线圈输入电压的有效值U1＝＝220 V，频率f＝＝＝50 Hz，选项A正确；由＝可得：U2＝U1＝22 V，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．故选AD.
9．(2022·济南高二测试)如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑片P使电容器刚好不会被击穿．全部电表均为抱负电表，下列说法正确的是(　　)

A．电压表的示数为220 V
B．原副线圈的匝数比为10∶1
C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流
D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u＝311sin 100πt V
解析：选AD.由图象可得输入电压最大值Um＝311 V＝220 V，所以输入电压的有效值U1＝＝220 V，故A正确．由电容器刚好不会被击穿，可得副线圈两端电压最大值U2max＝22 V，有效值U2＝ V＝11 V，所以原副线圈的匝数比＝＝＝，故B错误，由于电容器“通沟通，隔直流”，所以电流表的示数大于通过电阻R0的电流，C错误．由图象可得，D正确，故选AD.
10．(2022·高考山东卷)如图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一抱负变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，V为沟通电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下推断正确的是(　　)

A．电压表的示数等于5 V
B．电压表的示数等于 V
C．实现点火的条件是＞1 000
D．实现点火的条件是＜1 000
解析：选BC.电压表的示数是原线圈正弦式电流的有效值 V；点火的条件是副线圈电压瞬时值大于5 000 V．由＝可得＝，故>1 000即可点火．
三、非选择题
11．如图所示为一抱负变压器，原线圈的输入电压U1＝3 300 V，副线圈的输出电压U2＝220 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2 V，则：

(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5 A，那么A1的示数是多少？

解析：电压表示数U0是一匝线圈上的电压．
(1)依据变压比＝及＝，有
n1＝·n0＝×1匝＝1 650匝，
n2＝·n0＝×1匝＝110匝．
(2)对抱负变压器有P入＝P出，即I1U1＝I2U2
I1＝·I2＝×5 A≈0.33 A.
答案：(1)1 650匝　110匝　(2)0.33 A
12．如图，抱负变压器原线圈与一10 V的沟通电源相连，副线圈并联两个小灯泡LA和LB，小灯泡LA的额定功率为0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A.

(1)原、副线圈的匝数比为多少？
(2)流过灯泡LB的电流为多少？
解析：(1)U1＝10 V，依据小灯泡正常发光，则
U2＝＝3 V，＝＝.
(2)＝，所以I2＝I1＝0.3 A，
ILA＝＝0.1 A，ILB＝I2－ILA＝0.2 A.
答案：(1)10∶3　(2)0.2 A