2024高中物理第五章交變電流4變壓器達標作業(yè)含解析新人教版選修3-2

PAGE4-變壓器A級抓基礎1.如圖所示的四個電路，能夠?qū)崿F(xiàn)升壓的是（）解析：變壓器只能對交變電流變壓，不能對直流變壓，故A、B錯誤；由于電壓與線圈匝數(shù)成正比，所以D能實現(xiàn)升壓，C不能實現(xiàn)升壓，故C錯誤，D正確.答案：D2.（多選）如圖所示，Q是熔斷電流為1A的保險絲，R為用電器，志向變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝2∶1.原線圈的電壓為u＝220eq\r(2)sin100πt（V）.要使保險絲不熔斷，則（）A.副線圈電流最大值不超過2AB.副線圈中電流有效值不超過2AC.R的阻值肯定不能小于55ΩD.R的阻值肯定不能小于77Ω解析：保險絲的原理是電流的熱效應，應當用電流的有效值.由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,2)×220V＝110V.由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I2＝eq\f(n1,n2)I1＝eq\f(2,1)×1A＝2A.所以Rmin＝eq\f(U2,I2)＝55Ω，故B、C正確.答案：BC3.如圖所示，T為志向變壓器，為溝通電流表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，原線圈兩端接恒壓溝通電源，當滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時（）A.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變大B.的讀數(shù)變大，的讀數(shù)變小C.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變大D.的讀數(shù)變小，的讀數(shù)變小解析：當滑動觸頭下移時，R3減小，R總減小，I＝eq\f(U,R總)，U不變I增大，U并＝U－UR1減小，通過R2的電流IR2減小，IA2＝I－IR2增大，的示數(shù)變大，由原、副線圈電流與匝數(shù)成反比，可知的示數(shù)變大.答案：A4.（多選）志向自耦變壓器的原線圈接有如圖乙所示的正弦式交變電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，觸頭P與線圈始終接觸良好，下列推斷正確的是（）A.交變電源的電壓u隨時間t改變的規(guī)律是u＝U0cos（100πt）（V）B.若僅將觸頭P向A端滑動，則電阻R消耗的電功率增大C.若僅使電阻R增大，則原線圈的輸入電功率增大D.若使電阻R增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則通過A處的電流肯定增大解析：由題圖乙可得交變電源的周期為T＝0.02s，最大值為U0，則電源的電壓u＝U0coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)·t))V＝U0cos（100πt）V，選項A正確；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，若僅將觸頭P向A端滑動，即n2增大，則副線圈的輸出電壓U2增大，電阻R消耗的電功率P＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)增大，選項B正確；若僅使電阻R增大，輸出電壓U2肯定，則輸出電功率P＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)減小，原線圈的輸入電功率減小，選項C錯誤；若使電阻R增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則輸出電壓U2減小，輸出和輸入的電功率都減小，通過A處的電流I1＝eq\f(P,U1)肯定減小，選項D錯誤.答案：AB5.如圖所示，志向變壓器的溝通輸入電壓U1＝220V，有兩組副線圈，其中n2＝36匝，標有“6V9W”“12V12W”的燈泡分別接在兩副線圈上，均正常發(fā)光.求：（1）原線圈的匝數(shù)n1和另一副線圈的匝數(shù)n3；（2）原線圈中電流I1.解析：（1）由于兩燈泡均正常發(fā)光，所以有U2＝6V，U3＝12V.依據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)、eq\f(U2,U3)＝eq\f(n2,n3)，得n1＝eq\f(U1,U2)n2＝eq\f(220,6)×36匝＝1320匝，n3＝eq\f(U3,U2)n2＝eq\f(12,6)×36匝＝72匝.（2）由于P入＝P出，P出＝P2＋P3，所以P入＝P2＋P3.即I1U1＝P2＋P3，則I1＝eq\f(P2＋P3,U1)＝eq\f(9＋12,220)A≈0.095A.B級提實力6.鉗式電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖a、圖b所示.圖b中電流表的讀數(shù)為1.2A，圖c中用同一電纜線繞了3匝，則（）A.這種電流表能測直流電流，圖c的讀數(shù)為2.4AB.這種電流表能測交變電流，圖c的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測交變電流，圖c的讀數(shù)為3.6AD.這種電流表既能測直流電流，又能測交變電流，圖c的讀數(shù)為3.6A解析：鉗式電流表利用了變壓器的工作原理，因此鉗式電流表只能測交變電流.依據(jù)n1I1＝n2I2可知，題圖b中線圈單匝時，的讀數(shù)為1.2A.在題圖c中繞3匝時，的讀數(shù)應為3.6A，故選項C正確.答案：C7.一臺志向變壓器原、副線圈匝數(shù)比為22∶1，當原線圈兩端輸入u1＝220eq\r(2)sin314t（V）的交變電壓時，下列說法正確的是（）A.副線圈兩端電壓為12eq\r(2)VB.副線圈接一個10Ω電阻時，原線圈中的電流為1AC.副線圈接一個10Ω電阻時，原線圈中輸入功率為10WD.變壓器鐵芯中磁通量改變率的最大值是220eq\r(2)V解析：原線圈兩端的電壓為U1＝220V，由變壓器的變壓比eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得副線圈兩端電壓為U2＝10V，副線圈接一個10Ω電阻，副線圈中電流I2＝1A，電功率P2＝U2I2＝10W，原線圈輸入功率也為10W；由變壓器的電流比eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(1,22)A，鐵芯中磁通量的改變率最大值為eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(Em,n1)，由于詳細的匝數(shù)未知，所以磁通量改變率的最大值未知.所以正確選項是C.答案：C8.如圖所示，志向變壓器的原、副線圈分別接有相同的白熾燈，原、副線圈的匝數(shù)比為