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1、2019-2020年高中物理第五章交变电流4变压器课时训练新人教版题组一 变压器的工作原理1.(多选题)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A.交变电流的频率B.磁通量的变化率C.功率D.交变电流的峰值解析:理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、副线圈中功率相同,选项B、C正确;变压器的原理是互感现象,其能改变电压峰值,不改变频率,选项A正确,选项D错误。答案:ABC2.一台理想变压器的原线圈接220V正弦交流电压时,副
2、线圈上仅接有阻值为10Ω的电阻,电阻两端的电压为44V。若将副线圈的匝数增加100匝,则通过副线圈上此电阻的电流增加1.1A。由此可知该变压器原线圈的匝数为( )A.200B.2000C.50D.500解析:由题意知,当副线圈匝数增大100匝时,电阻器上的电压U2'=U2+ΔIR=44V+1.1×10V=55V又由,可得 解得n1=2000,n2=400。选项B正确。答案:B3.(多选题)理想变压器原、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
3、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∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。答案:BD4.一台理想变压器的副线圈有100匝,输出电压为10V,则铁芯中磁通量的变化率的峰值为( )A.10Wb/sB.14.1Wb/sC.0.14Wb/sD.28.2Wb/s解析:由E=n·知,Em=×10Wb/s=0.14Wb/s
4、,选项C正确。答案:C题组二 理想变压器的动态分析5.对于理想变压器,下列说法中不正确的是( )A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零解析:副线圈消耗功率大小决定原线圈的输入功率大小,选项A对;副线圈的电流决定原线圈的电流,选项B对;当副线圈的电流为零时原线圈的电流为零,但电压不是零,选项D错;原线圈的电压决定副线圈的电压,与副线圈中电流的变化无
5、关,选项C对。答案:D6.(多选题)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )A.向下滑动PB.增大交流电源的电压C.增大交流电源的频率D.减小电容器C的电容解析:向下滑动滑片P,副线圈匝数减少,输出电压U2减小,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗,选项A错误;增大交流电源的电压,则原线圈两端电压U1变大,副线圈的输出电压U2变大,经过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项B正确;增大交变电流的频率,电容器对交变电流的阻碍作用减
6、小,经过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项C正确;减小电容器的电容,电容器对交变电流的阻碍作用增大,经过灯泡的电流减小,灯泡变暗,选项D错误。答案:BC7.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是( )A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt)VB.只断开S2后,L1、L2均正常发光C.只断
7、开S2后,原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W解析:由图象知T=0.02s,ω==100πrad/s,u=20sin(100πt)V,A项错误;由于副线圈两端电压不变,故只断开S2,两灯串联,电压为额定值一半,不能正常发光,B项错误;只断开S2,副线圈电路电阻变为原来的2倍,由P=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输入功率也减小,C项错误;输入电压额定值U1=20V,由及PR=得PR=0.8W,D项正确。答案:D题组三 特殊变压器8.(多选题)如图所示,L1、L2是高压输
8、电线,图中两电表示数分别是220V和10A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则( )A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22000VB.甲是电流互感器,输电电流是100AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22000VD.乙图是电流互感器,输电电流是100A解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据可知输电电压为22000V,选项A对,选项B错;乙图是电流互感器,乙图中的电表是电流表,根据可得输电电流是100A,选项C错,选项
