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试卷第=page11页,共=sectionpages33页
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2023学年高二领军班物理校本作业(变压器的综合应用)
一、多选题
1.如图甲所示为一可调自耦式理想变压器。间线圈加上如图乙所示的正弦式交流电压,为可调触头,间接有一理想交流电流表和滑动变阻器(最大阻值为),为滑动变阻器的滑动触头。现将分别调至线圈和滑动变阻器的正中央,则()
A.电流表示数为
B.流过的交流电的频率为
C.若保持Q位置不动,将顺时针转动少许,则电流表示数变大,变压器输出功率变大
D.若保持位置不动,将Q向上移动少许,则电流表示数变大,变压器输出功率变大
【答案】AD
【详解】AB.电表示数均为有效值,开始P、Q均在中央位置,则间电压为,电阻接入阻值为,则电流表示数为,变压器不改变交流电频率,故频率保持不变,故A正确,B错误;
C.若保持Q位置不动,将P顺时针转动少许,则相当于副线圈匝数减少,故间电压减小,电阻不变,则电流减小,输出功率减小,故C错误;
D.若保持P位置不动,将Q向上移动少许,则间电压不变,接入电路电阻变小,则电流表示数变大,输出功率也变大,故D正确。
故选AD。
2.某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示,图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器,所有电表视为理想电表,不考虑变压器的输入电压随负载变化,则当住户使用的用电器增加时,图中各电表的示数变化情况是()
A.A1增大,V2不变,V3增大
B.A1增大,V2减小,V3增大
C.A2增大,V2增大,V3减小
D.A2增大,V2不变,V3减小
【答案】D
【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化,即变压器原线圈的输入电压不变,根据
可知,变压器副线圈的输出电压不变;当住户使用的用电器增加时,即用户的总电阻变小,由
可知,副线圈的电流变大,而由
可知V3减小;由理想变压器的原理
可知原线圈的电流变大;故综合上述分析可知A1增大,A2增大,V2不变,V3减小;
故选D。
3.如图所示,理想变压器原线圈的a、b两端接正弦交变电源,副线圈电路中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想交流电表。已知滑动变阻器的总阻值小于R0,下列说法正确的是()
??
A.若滑片P向上滑动,则电压表的示数变大
B.若滑片P向上滑动,则电流表的示数变小
C.若滑片P向下滑动,则R消耗的功率变小
D.若滑片P向下滑动,则电压表的示数变化和电流表的示数变化的比值变大
【答案】BC
【详解】A.设a、b两端的输入电压为U1,原、副线圈的匝数比为,则电压表示数始终为,故A错误;
B.滑片P向上滑动的过程中,副线圈回路的总阻值R2变大,通过副线圈的电流变小,则电流表的示数变小,故B正确;
C.把变压器副线圈看成电源,把R0当作等效电源内阻,电阻R看作外电阻,再根据电源输出功率随外阻变化关系图即可判断,故C正确;
D.滑片P向下滑动的过程中,电压表的示数不变,所以比值为0,故D错误;
故选BC。
二、单题
4.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,电源电压保持不变,开始时,开关K断开,当K接通时,以下说法正确的是()
A.副线圈两端M、N的输出电压减小
B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大
C.通过灯泡L1的电流增大
D.原线圈输入的电功率减小
【答案】B
【详解】A.根据
当K接通时,U1不变,副线圈两端M、N的输出电压U2不变,A错误;
BC.当K接通时,副线圈电流增大,所以副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大,灯泡L1两端的电压减小,通过灯泡L1的电流减小,B正确,C错误;
D.当K接通时,副线圈电流增大,根据
原线圈电流增大,原线圈输入的电功率增大,D错误。
故选B。
5.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图甲所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,CD之间输入交变电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压。图甲中两电表均为理想交流电表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电,变压器视为理想变压器,那么()
A.由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u=36sin100πt(V)
B.当滑动触头P逆时针转动时,MN之间输出交流电压的频率变大
C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电阻R2消耗的电功率变小
D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数也变大
【答案】C
【详解】A.由甲可知,交流电电压最大值为,周期为0.02s,则表达式为
A错误;
B.变压器只能改变电流和电压,不能改变交流电的周期和频率,B错误;
C.当滑片向下移动时,输出端电阻减小,则电流
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