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高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流第三节 变压器同步练习题
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这是一份高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流第三节 变压器同步练习题，文件包含粤教版高中物理选择性必修第二册素养提升练变压器的应用含答案docx、粤教版高中物理选择性必修第二册素养提升练答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
1．CD [题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1＞n2，其中的电表为电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3＜n4，其中的电表为电流表，副线圈电压较大，输出端不可以断路，故选项C、D正确。]
2．AB [要使副线圈输出8 V的电压，两副线圈应当串联，所以要求绕向一致的线圈首尾相接，选项A、B正确。]
3．D [原线圈电压一定，原、副线圈的匝数比一定，则副线圈两端的输出电压不变，选项A正确；闭合S后，次级电阻减小，次级电流变大，则R两端电压变大，则灯泡L1电压减小，则通过灯泡L1的电流减小，选项B正确；次级电流变大，则原线圈中的电流增大，选项C正确；次级电流变大，则次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。]
4．C [钳形电流表实际上是一个变压器，电流表接在副线圈上，题图甲中原线圈的匝数为1匝，电流表的读数为1.2 A；题图乙中用同一电缆线绕了3匝，根据变压器的电流关系I2I1＝n1n2可知电流表的读数为3.6 A。]
5．BC [当P的位置不动时，U2＝n2n1U1不变，将Q向下移动，R就变大，由I2＝U2R知I2减小，故选项A错误，B正确；保持Q的位置不变，R就不变，将P逆时针旋转，则n2增大，U2必增大，所以I2也增大，故选项C正确，D错误。故选BC。]
6．BD [电阻消耗的功率P＝U22R，而U1U2＝n1n2，所以P＝U12n22n12R，P要增大，减小n1或R即可，故B、D正确。]
7．B [由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1>n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比n1'n2'变大，根据U1U2＝n1'n2'，因U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由U1U2＝n1'n2'知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据I1I2＝n2'n1'，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。]
8．D [若P不动，F向下滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于副线圈匝数减小，副线圈输出电压减小，由于副线圈电阻不变，可知V2示数变小，A错误；若P不动，F向上滑动时，原线圈电压不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于副线圈匝数增大，副线圈输出电压增大，由于副线圈电阻都不变，可知副线圈电流增大，灯泡消耗的功率变大，B错误；若F不动，P向上滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于原、副线圈匝数都不变，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻减小，可知滑动变阻器两端电压减小，即V2示数变小，C错误；若F不动，P向下滑动时，可知原线圈电压不变，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻增大，副线圈电流减小，故灯泡消耗的功率变小，D正确。]
9．A [由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，则UCU＝n3n2，所以UC＝n3n2U；通过L2的电流为I，则可以求出L2的电阻，L2与L1的电阻相同，所以可求出通过L1的电流；根据以上数据可以求出L1、L2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A的匝数，故选项A正确。]
B组 能力提升练
10．B [对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压；题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比，但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等，所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端的电压也是4 V，故B正确。]
11．AD [当闭合开关S后，则副线圈的电流I2增大，电流表示数增大，由I1I2＝n2n1可知，原线圈电流I1增大，则R1消耗的功率P1＝I12R1增大；原线圈的电压U1＝Uab－I1R1减小，由U1U2＝n1n2可知副线圈电压U2减小，则电压表示数减小，故A、D正确，C错误；a、b端接电压恒定的正弦交变电源，电源的输出功率P0＝UabI1增大，故B错误。]
12．解析：(1)由变压比公式U2U1＝n2n1及U3U1＝n3n1可得
U2＝n2n1U1＝44 V
U3＝n3n1U1＝110 V
根据欧姆定律I＝UR
得I2＝U2R＝0.8 A
I3＝U3R＝2 A
故I2∶I3＝2∶5。
(2)由电流关系式n1I1＝n2I2＋n3I3可得I1＝n2I2+n3I3n1＝1.16 A。
答案：(1)2∶5 (2)1.16 A
13．解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得：U1n1＝U2n2＝U，则n1＝1 650匝。
(2)当开关S断开时，有：U1I1＝U2I2，I1＝U2I2U1＝13 A。
(3)当开关S断开时，有：RL＝U2I2＝44 Ω。
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL2＝22 Ω，副线圈中的总电流I′2＝U2R'＝10 A。由U1I′1＝U2I′2可知，I′1＝U2I2'U1＝23 A。
答案：(1)1 650匝 (2)13 A (3)23 A
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CD
AB
D
C
BC
BD
B
D
A
B
AD
1．CD [题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1＞n2，其中的电表为电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3＜n4，其中的电表为电流表，副线圈电压较大，输出端不可以断路，故选项C、D正确。]
2．AB [要使副线圈输出8 V的电压，两副线圈应当串联，所以要求绕向一致的线圈首尾相接，选项A、B正确。]
3．D [原线圈电压一定，原、副线圈的匝数比一定，则副线圈两端的输出电压不变，选项A正确；闭合S后，次级电阻减小，次级电流变大，则R两端电压变大，则灯泡L1电压减小，则通过灯泡L1的电流减小，选项B正确；次级电流变大，则原线圈中的电流增大，选项C正确；次级电流变大，则次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。]
4．C [钳形电流表实际上是一个变压器，电流表接在副线圈上，题图甲中原线圈的匝数为1匝，电流表的读数为1.2 A；题图乙中用同一电缆线绕了3匝，根据变压器的电流关系I2I1＝n1n2可知电流表的读数为3.6 A。]
5．BC [当P的位置不动时，U2＝n2n1U1不变，将Q向下移动，R就变大，由I2＝U2R知I2减小，故选项A错误，B正确；保持Q的位置不变，R就不变，将P逆时针旋转，则n2增大，U2必增大，所以I2也增大，故选项C正确，D错误。故选BC。]
6．BD [电阻消耗的功率P＝U22R，而U1U2＝n1n2，所以P＝U12n22n12R，P要增大，减小n1或R即可，故B、D正确。]
7．B [由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1>n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比n1'n2'变大，根据U1U2＝n1'n2'，因U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由U1U2＝n1'n2'知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据I1I2＝n2'n1'，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。]
8．D [若P不动，F向下滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于副线圈匝数减小，副线圈输出电压减小，由于副线圈电阻不变，可知V2示数变小，A错误；若P不动，F向上滑动时，原线圈电压不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于副线圈匝数增大，副线圈输出电压增大，由于副线圈电阻都不变，可知副线圈电流增大，灯泡消耗的功率变大，B错误；若F不动，P向上滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原、副线圈电压比等于匝数比可知，由于原、副线圈匝数都不变，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻减小，可知滑动变阻器两端电压减小，即V2示数变小，C错误；若F不动，P向下滑动时，可知原线圈电压不变，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻增大，副线圈电流减小，故灯泡消耗的功率变小，D正确。]
9．A [由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，则UCU＝n3n2，所以UC＝n3n2U；通过L2的电流为I，则可以求出L2的电阻，L2与L1的电阻相同，所以可求出通过L1的电流；根据以上数据可以求出L1、L2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A的匝数，故选项A正确。]
B组 能力提升练
10．B [对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压；题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比，但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等，所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端的电压也是4 V，故B正确。]
11．AD [当闭合开关S后，则副线圈的电流I2增大，电流表示数增大，由I1I2＝n2n1可知，原线圈电流I1增大，则R1消耗的功率P1＝I12R1增大；原线圈的电压U1＝Uab－I1R1减小，由U1U2＝n1n2可知副线圈电压U2减小，则电压表示数减小，故A、D正确，C错误；a、b端接电压恒定的正弦交变电源，电源的输出功率P0＝UabI1增大，故B错误。]
12．解析：(1)由变压比公式U2U1＝n2n1及U3U1＝n3n1可得
U2＝n2n1U1＝44 V
U3＝n3n1U1＝110 V
根据欧姆定律I＝UR
得I2＝U2R＝0.8 A
I3＝U3R＝2 A
故I2∶I3＝2∶5。
(2)由电流关系式n1I1＝n2I2＋n3I3可得I1＝n2I2+n3I3n1＝1.16 A。
答案：(1)2∶5 (2)1.16 A
13．解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得：U1n1＝U2n2＝U，则n1＝1 650匝。
(2)当开关S断开时，有：U1I1＝U2I2，I1＝U2I2U1＝13 A。
(3)当开关S断开时，有：RL＝U2I2＝44 Ω。
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有R′＝RL2＝22 Ω，副线圈中的总电流I′2＝U2R'＝10 A。由U1I′1＝U2I′2可知，I′1＝U2I2'U1＝23 A。
答案：(1)1 650匝 (2)13 A (3)23 A
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