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1、
第六節(jié) 變壓器
A級(jí) 抓基礎(chǔ)
1.如圖,可以將電壓升高供電給電燈的變壓器是( )
解析:A圖中原線圈接入恒定電流,變壓器不能工作,故A錯(cuò)誤;B圖中,副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)多,所以是升壓變壓器,故B正確;D圖中,原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多,所以是降壓變壓器,故D錯(cuò)誤;C圖中,原線圈接入恒定電流,變壓器不能工作,故C錯(cuò)誤,故選B.
答案:B
2.(多選)利用變壓器不可能做到的是( )
A.增大電流 B.升高電壓
C.減小頻率 D.增大功率
解析:根據(jù)變壓器的工作原理可以知道,變壓器可以改變電壓和電流,不可能增大功率和改變頻率.
答案:CD
3.(
2、多選)如圖所示,理想變壓器原線圈接入正弦交流電,副線圈的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié).RT為熱敏電阻,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值變?。铝姓f法正確的有( )
A.P向下滑動(dòng)時(shí),電壓表讀數(shù)變大
B.P向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小
C.若環(huán)境溫度升高,變壓器的輸入功率變大
D.若環(huán)境溫度升高,燈泡消耗的功率變小
解析:根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知,當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,電壓表讀數(shù)變小,A錯(cuò)誤;根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知,當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí),副線圈的匝數(shù)變小,變壓器的輸出電壓變小,副線圈電流減小,輸出功率變小,根據(jù)輸入功率等于輸出功率,知
3、原線圈電流也減小,所以電流表讀數(shù)變小,B正確;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值會(huì)變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會(huì)變大,原線圈的電流也會(huì)變大,變壓器的輸入功率變大,C正確;當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),RT的阻值會(huì)變小,在電壓不變的情況下,副線圈的電流就會(huì)變大,根據(jù)P=I2R,燈泡消耗的功率變大,D錯(cuò)誤.
答案:BC
4.一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為100匝,副線圈匝數(shù)為1 200匝,在原線圈兩端接有一電動(dòng)勢(shì)為10 V的電池組,則在副線圈兩端的輸出電壓為( )
A.0 V B.1.2 V
C.120 V D.小于120 V
解析:電池組中的電流屬于恒定電流,原線圈中無(wú)變化的磁通量,
4、副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
答案:A
5.(多選)如圖所示,理想變壓器原線圈接有交流電源,當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí),燈泡L能發(fā)光.要使燈泡變亮,可以采取的方法有( )
A.增大交流電源的頻率
B.增大交流電源的電壓
C.向下滑動(dòng)滑片P
D.減小電容器C的電容
解析:電容器具有通高頻阻低頻的特點(diǎn),故增大交流電源的頻率,可使通過燈泡的電流增大,A正確;根據(jù)=可知增大交流電源的電壓,副線圈兩端的電壓增大,燈泡變亮,B正確;向下滑動(dòng)P,副線圈匝數(shù)減小,根據(jù)=可知副線圈兩端電壓減小,燈泡變暗,C錯(cuò)誤;根據(jù)XC=可知減小電容,容抗增加,通過小燈泡的電流減小,燈泡變暗,D錯(cuò)誤.
5、
答案:AB
6.如圖所示,電路中有四個(gè)完全相同的燈泡,額定電壓均為U,變壓器為理想變壓器,現(xiàn)在四個(gè)燈泡都正常發(fā)光,則變壓器的匝數(shù)比n1∶n2和電源電壓U1分別為( )
A.1∶2 2U B.1∶2 4U
C.2∶1 4U D.2∶1 2U
解析:設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I,則I1=I,I2=2I.由=得=.由=得U1′=U2=2U.故U1=4U,C正確.
答案:C
B級(jí) 提能力
7.將輸入電壓為220 V,輸出電壓為6 V的變壓器改裝成輸出電壓為24 V的變壓器.已知副線圈原來的匝數(shù)為36匝,現(xiàn)不改原線圈的匝數(shù),則副線圈應(yīng)增繞的匝數(shù)為( )
A.144匝
6、B.108匝
C.180匝 D.540匝
解析:由=有=,=,解得n2=144,所以應(yīng)增加的匝數(shù)Δn2=n2-36=108(匝).故選B.
答案:B
8.有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示.線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,CD之間加上輸入電壓,轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.圖中A為交流電流表,V為交流電壓表,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,CD兩端接正弦交流電源,變壓器可視為理想變壓器,則下列說法正確的是( )
A.當(dāng)R3不變,滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小
B.當(dāng)R3不變,滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
C.當(dāng)P
7、不動(dòng),滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小
D.當(dāng)P不動(dòng),滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變大
解析:由圖知,當(dāng)滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),變壓器副線圈的匝數(shù)減少,根據(jù)=可得副線圈的電壓U2減小,因負(fù)載的電阻不變,故電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變小,所以A正確;同理,若滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),變壓器副線圈的匝數(shù)增加,U2增大,電流表示數(shù)增大,所以B錯(cuò)誤;當(dāng)P不動(dòng),副線圈電壓U2不變,滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí),R3連入電路中的阻值增大,與R2并聯(lián)后的電阻增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)增大,所以C錯(cuò)誤;同理,當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí),R3連入電路中的
8、阻值減小,與R2并聯(lián)后的電阻減小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)減小,所以D錯(cuò)誤.
答案:A
9.如圖,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源,一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端.假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無(wú)窮大.用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd,則( )
A.Uab∶Ucd=n1∶n2
B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小
C.負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓Ucd越大
D.負(fù)載電阻的阻值越小,cd間的電壓Ucd越小
解析:假設(shè)副線圈兩端交變電壓的峰值為Um,
9、副線圈兩端電壓的有效值為U2,根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比,即有:=,而因二極管的單向?qū)щ娦?,cd間電壓的有效值Ucd并不等于副線圈兩端的電壓有效值U2. 由交流電有效值定義可得:U2=,Ucd==,故=,故A錯(cuò)誤;當(dāng)增大負(fù)載電阻的阻值R,因電壓不變,由閉合電路歐姆定律可知,電阻R的電流變小,則電流表的讀數(shù)變小,故B正確;cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān),與負(fù)載電阻無(wú)關(guān),所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化,故CD錯(cuò)誤.
答案:B
10.(多選)如圖甲所示,理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2∶1,原線圈兩端的交變電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,燈泡L的額定功率為
10、22 W.閉合開關(guān)后,燈泡恰能正常發(fā)光.則( )
圖甲 圖乙
A.原線圈輸入電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u=220sin100πt(V)
B.燈泡的額定電壓為110 V
C.副線圈輸出交流電的頻率為100 Hz
D.電壓表讀數(shù)為220 V,電流表讀數(shù)為0.2 A
解析:由圖可知:周期T=0.02 s,角速度ω==100π,則原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式: u=220sin100πt (V),故A正確;原線圈電壓的有效值: U1==220 V,根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比,得副線圈兩端的電壓: U2==110 V,故B正確;周期T=0.02 s,頻率為: f==50 Hz,變
11、壓器不改變交流電的頻率,所以副線圈輸出交流電的頻率50 Hz,故C錯(cuò)誤;原線圈電壓有效值220 V,電壓表的讀數(shù)為220 V,副線圈電流: I2==0.2 A,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得: I==0.1 A,故D錯(cuò)誤.
答案:AB
11.(多選)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,○V 、R和L分別是電壓表、定值電阻和電感線圈,D1、D2均為燈泡.已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化,下列說法正確的是( )
圖甲 圖乙
A.電壓表示數(shù)為62.2 V
B.電壓u的表達(dá)式u=311sin 100πt(V)
C.僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)增大
D.僅
12、增大電壓u的頻率,D1亮度不變,D2變暗
解析:根據(jù)圖乙可知,原線圈電壓的最大值為311 V,則有效值U1=V=220 V,
根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比得:==,解得:U2=44 V,所以電壓表示數(shù)為44 V,故A錯(cuò)誤;根據(jù)ω==100π rad/s,則電壓u的表達(dá)式u=311sin 100πt(V),故B正確;原線圈電壓不變,線圈匝數(shù)不變,僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)不變,則D1亮度不變,電感線圈通低頻阻高頻,則頻率越大,阻礙作用越大,所以D2變暗,故C錯(cuò)誤,D正確.
答案:BD
12.如圖所示,理想變壓器B的原線圈跟副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=2∶1,交流電源電壓U1=220
13、V,F(xiàn)為熔斷電流I0=1.0 A的保險(xiǎn)絲,負(fù)載為一可變電阻.
(1)當(dāng)電阻R=100Ω時(shí),保險(xiǎn)絲能否被熔斷?
(2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷,電阻R的最小值為多少?變壓器輸出的電功率不能超過多少?
解析:(1)由=得到U2=110 V,
由歐姆定律得:I2=1.1 A.
再有=得到I1=0.55 A,故保險(xiǎn)絲不能熔斷.
(2)理想變壓器的P入=P出=2201.0 W=220 W,
得到R=55Ω.
答案:(1)不能 (2)55Ω 220 W
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375