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1、(浙江專版)2022-2023學年高中物理 課時跟蹤檢測(十二)變壓器(含解析)新人教版選修3-2
一、單項選擇題
1.下列圖中可以將電壓升高供給家用電燈的變壓器是( )
解析:選C 電壓升高,原線圈的匝數(shù)要少于副線圈的匝數(shù),原線圈要接交流電,接直流電時變壓器不工作,故C正確。
2.如圖所示,理想變壓器的原線圈接入u=11 000 sin 100πt V的交變電壓,副線圈通過電阻r=6 Ω的導線對“220 V,880 W”的電器RL供電,該電器正常工作。由此可知( )
A.原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1
B.交變電壓的頻率為100 Hz
C.副線圈中電流的有效值為4 A
2、D.變壓器的輸入功率為880 W
解析:選C 根據(jù)接入電壓u=11 000sin 100πt V,輸入電壓有效值為11 000 V,要使“220 V,880 W”的電器正常工作,則通過用電器的電流為I==4 A,副線圈輸出電壓為U出=Ir+U=4×6 V+220 V=244 V,原、副線圈匝數(shù)比等于輸入電壓與輸出電壓之比為2 750∶61,A錯誤,C正確;交流電的頻率f== Hz=50 Hz,B錯誤;變壓器的輸出功率P出=PRL+Pr=880 W+42×6 W=976 W,D錯誤。
3.如圖所示,為四種亮度可調(diào)的臺燈的電路示意圖,它們所用燈泡相同,且規(guī)格都是“220 V,40 W”,當燈泡
3、所消耗的功率都調(diào)為20 W時,哪種臺燈消耗的功率最小( )
解析:選C C圖為理想變壓器調(diào)節(jié)電壓,而理想變壓器不消耗能量,A、B、D三圖中均利用電阻來調(diào)節(jié)燈泡上的電壓,故一定會多消耗能量。C正確。
4.理想變壓器正常工作時,原、副線圈中不相同的物理量為( )
A.每匝線圈中磁通量的變化率
B.交變電流的頻率
C.原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率
D.原線圈中的感應(yīng)電動勢和副線圈中的感應(yīng)電動勢
解析:選D 理想變壓器是沒有能量損失的變壓器,鐵芯中無磁漏現(xiàn)象,所以每匝線圈中磁通量相等,其變化率相等,故A、C不符合題意;根據(jù)變壓器的工作原理及用途可知,B不符合題意,D符合題意
4、。
5.一輸入電壓為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(shù),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(shù)分別為( )
A.1 100,360 B.1 100,180
C.2 200,180 D.2 200,360
解析:選B 對新繞線圈的理想變壓器,根據(jù)變壓比公式得n1===1 100,變壓器燒壞前,同理可得n2===180,故B正確。
二、多項選擇題
6.如圖甲所示,一理想變壓器給一個小
5、燈泡供電。當原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓時,額定電壓為U0的小燈泡恰好正常發(fā)光,已知燈泡的電阻為R,圖中電壓表為理想電表。下列說法正確的是( )
A.變壓器輸入電壓的瞬時值為u=Umsin V
B.電壓表的示數(shù)為 U0
C.變壓器的輸入功率為
D.變壓器的匝數(shù)比為Um∶U0
解析:選AC 由題圖乙知,變壓器輸入電壓的瞬時值為u=Umsin V,選項A正確;電壓表的示數(shù)為U0,選項B錯誤;變壓器的輸入功率為,選項C正確;由變壓器變壓公式,變壓器的匝數(shù)比為Um∶U0,選項D錯誤。
7.為保證用戶電壓穩(wěn)定在220 V,變電所需適時進行調(diào)壓,如圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保證輸入電壓u
6、1不變,當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下說法正確的是( )
A.u2=190sin 50πt V
B.u2=190sin 100πt V
C.為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應(yīng)將P適當下移
D.為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應(yīng)將P適當上移
解析:選BD 由于用戶電壓u2隨時間t變化的曲線周期為0.02 s,所以u2=190sin 100 πt V,選項B正確,A錯誤;為使用戶電壓穩(wěn)定在220 V,應(yīng)減小變壓器原線圈匝數(shù),應(yīng)將P適當上移,選項C錯誤,D正確。
8.如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當副線圈
7、上的滑片P處于圖示位置時,燈泡L能發(fā)光。要使燈泡變亮,可以采取的方法有( )
A.向下滑動P
B.增大交流電源的電壓
C.增大交流電源的頻率
D.減小電容器C的電容
解析:選BC 要使燈泡變亮,根據(jù)歐姆定律,一方面可使U2變大,另一方面可使電容器對交流電的阻礙作用減小。由=知,向下滑動P時,U2變小,選項A錯誤;增大交流電源的電壓U1,U2變大,選項B正確;由XC=知,增大交流電源的頻率時,容抗XC變小,選項C正確;減小電容器C的電容,容抗XC變大,選項D錯誤。
三、非選擇題
9.如圖所示,一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220 V的市電上,向額定電壓為1.80×10
8、4 V的霓虹燈供電,使它正常發(fā)光。為了安全,需在原線圈回路中接入熔斷器,使副線圈電路中電流超過12 mA時,熔絲就熔斷。
(1)熔絲的熔斷電流是多大?
(2)當副線圈電路中電流為10 mA時,變壓器的輸入功率是多大?
解析:(1)設(shè)原、副線圈上的電壓、電流分別為U1、U2、I1、I2,根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,則U1I1=U2I2。
當I2=12 mA時,I1即為熔斷電流,
I1=I2≈0.98 A。
(2)當副線圈電流為I2′=10 mA時,設(shè)變壓器的輸入功率為P1,所以P1=P2=I2′U2=180 W。
答案:(1)0.98 A (2)180 W