高中物理选择性必修第二册课后习题 第3章 交流电 3.变压器.docVIP

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3.变压器

课后训练巩固提升

一、基础巩固

1.(多选)对于理想变压器,下列说法正确的是()

A.原线圈的输入功率随副线圈输出功率的增大而增大

B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的增大而增大

C.原线圈的电流不随副线圈输出电流的变化而变化

D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零

答案:AB

解析:理想变压器原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,且随副线圈输出功率的变化而变化。原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流,当副线圈的电流为零时,原线圈的电流也为零,但原线圈电压并不一定为零,故A、B正确,C、D错误。

2.将输入电压为220V,输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器,副线圈原来是30匝,原线圈匝数不变,则副线圈新增匝数为()

A.120 B.150 C.180 D.220

答案:A

解析:由变压比n1n2=U1U2,得n130=2206,所以n1

3.钳式电流表的外形和结构如图(a)(b)所示。图(b)中电流表的读数为1.2A,图(c)中用同一电缆线绕了3匝,则 ()

(a)

(b)

(c)

A.这种电流表能测直流电流,图(c)的读数为2.4A

B.这种电流表能测交变电流,图(c)的读数为0.4A

C.这种电流表能测交变电流,图(c)的读数为3.6A

D.这种电流表既能测直流电流,又能测交变电流,图(c)的读数为3.6A

答案:C

解析:钳式电流表利用了变压器的工作原理,因此钳式电流表只能测交变电流。题图(b)中线圈单匝时,A的读数为1.2A,根据n1I1=n2I2可知,在题图(c)中绕3匝时,A的读数应为3.6A,故选项C正确。

4.如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件不变,则 ()

A.小灯泡变亮

B.小灯泡变暗

C.原、副线圈两端电压的比值不变

D.通过原、副线圈电流的比值不变

答案:B

解析:原、副线圈减少相同的匝数n后,有n1n2=n1-nn2-n

5.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()

A.U2U1,U2降低 B.U2U1,U2升高

C.U2U1,U2降低 D.U2U1,U2升高

答案:C

解析:由U1U2=n1n2,n1n2知U

6.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则()

A.U=66V,k=19 B.U=22V,k=

C.U=66V,k=13 D.U=22V,k=

答案:A

解析:原、副线圈电压比等于匝数比,根据副线圈负载电阻两端的电压U,可知副线圈电压为U,原线圈电压为3U,副线圈电流I2=UR,根据I1I2=n2n1得原线圈电流I1=U3R,那么原线圈输入电压220V=3U+U3R·R,整理可得U=66V;原、副线圈电阻消耗的功率根据P=I2R,电阻相等,I1∶I2=1

7.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1100,接入电压U1=220V的交流电路中。

(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数n2、n3分别为多少?

(2)若在两副线圈上分别接上“6V20W”、“110V60W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?

答案:(1)30匝550匝(2)411

解析:(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系,由U1U2=n1n2得n

n3=U3U1n1

(2)设原线圈输入电流为I1,由P入=P出得

U1I1=U2I2+U3I3=P2+P3

所以I1=P2+P

二、能力提升

1.(多选)如图所示,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交流电源上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是()

A.变压器输入功率为484W

B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A

C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A

D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3

答案:BD

解析:变压器的输入功率P1=P2=I2U2=2.2×60W=132W,选项A错误。由U1U2=n1n2得n1n2=22060=113,选项D正确。由I

2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n