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    2017-2018学年度高中物理(人教版)选修1-1课时训练15变压器+Word版含解析
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    物理选修1-1第三章 电磁感应四、变压器达标测试

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    这是一份物理选修1-1第三章 电磁感应四、变压器达标测试,共4页。试卷主要包含了关于变压器,下列说法正确的有,44 A等内容,欢迎下载使用。

    课时训练15 变压器

    题组一 变压器的构造和工作原理

    1.(双选)关于变压器,下列说法正确的有(  )

    A.变压器是利用电磁感应现象工作的,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流

    B.变压器是由绕在同一闭合铁芯上的两个线圈组成的

    C.变压器可以改变任何交、直流电压

    D.以上说法都不正确

    解析:变压器是利用电磁感应原理工作的,所以只能改变交流电压,而不能改变稳恒的直流电,所以C项错,因此只能选AB.

    答案:AB

    2.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列物理量不一定相等的是(  )

    A.交变电流的频率 

    B.电流的有效值

    C.电功率 

    D.磁通量的变化率

    解析:根据变压器的工作原理,交变电流的频率、磁通量的变化率、电功率都相等,只有其有效值可能不相等.

    答案:B

    3.如图所示是自耦变压器的示意图,这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈.如果把整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以    电压;如果把线圈的一部分作为原线圈,整个线圈作为副线圈,就可以    电压.(均选填升高”“不改变降低) 

    解析:根据变压器原理,每一匝线圈中的磁通量变化率均为,因此,如果整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,n1>n2,由知U1>U2,因此可以降压,反之为升压.

    答案:降低 升高

    题组二 变压器原、副线圈中各物理量的关系

    4.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为31,副线圈接三个相同的灯泡,均能正常发光,若在原线圈上也有一相同的灯泡L,(  )

    A.L也能正常发光 B.L将会烧坏

    C.L比另三个灯都暗 D.不能确定

    解析:原线圈、副线圈电流之比,I1=,副线圈中通过每个灯的电流等于其额定电流I=,通过灯L的电流I1==I,所以也能正常发光.

    答案:A

    5.如图所示,从学生电源输出的电压,经变压器降压后,使小灯泡正常发光.其对应的电路图为(  )

    解析:经变压器降压后小灯泡正常发光,说明学生电源输出交变电流,且变压器副线圈匝数小于原线圈,由此可知选项B正确.

    答案:B

    6.(双选)如图所示,一个理想变压器原线圈和副线圈的匝数分别为n1n2,正常工作时输入和输出的电压、功率分别为U1U2P1P2.已知n1>n2,(  )

    A.U1>U2,P1<P2 B.P1=P2,I1<I2

    C.I1<I2,U1>U2 D.P1>P2,I1>I2

    解析:由于是理想变压器,电能无损失,P1=P2.根据变压公式,由于n1>n2,U1>U2.根据电流关系,由于n1>n2,I1<I2.

    答案:BC

    7.一台理想变压器,其原线圈2 200,副线圈440,并接一个100 Ω的负载电阻,如图所示.

    (1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为    V,电流表示数为    A. 

    (2)当原线圈接在220 V交流电源上时,电压表示数为   V,电流表示数为   A.此时输入功率为   W,变压器效率为    . 

    解析:(1)由变压器的工作原理知,变压器不能改变直流电压,故电压表示数、电流表示数均为零.

    (2)由得U2=U1=220× V=44 V

    I2= A=0.44 A

    P=P=I2U2=0.44×44 W=19.36 W

    效率η=×100%=100%.

    答案:(1)0 0 (2)44 0.44 19.36 100%

    8.小型电源变压器应用非常广泛,收录机、随身听、手机充电器、扫描仪等一些小型电器,都要用到电源适配器, 220 V 交变电流转换成低压直流电.电源适配器中的降压部分,往往就是小型的电源变压器,如图所示.已知该电源变压器的原线圈匝数为19 800,要用它接到我们的照明电路上后给额定电压为6 V的复读机供电,其副线圈应为多少匝?

    解析:由照明电路电压U1=220 V、输出电压U2=6 V及电压与匝数的关系可知

    n2==540().

    答案:540

    9.变压器原线圈匝数n1=1 000,副线圈匝数n2=50,原线圈的交流电压U1=220 V,原线圈的交变电流I1=0.02 A.:

    (1)副线圈的交流电压U2多大?

    (2)副线圈的交变电流I2多大?

    解析:(1)由得U2= V=11 V.

    (2)因为P=P,所以U1I1=U2I2

    I2=I1=×0.02 A=0.4 A.

    答案:(1)11 V (2)0.4 A

    10.为了安全,机床上照明电灯用的电压是 36 V,这个电压是把 220 V的电压降压后得到的.如果变压器的原线圈是1 100,副线圈是多少匝?这台变压器给40 W的电灯供电,原、副线圈的电流各是多大?

    解析:根据公式得

    n2==180

    副线圈输出功率P2=U2I2

    I2= A1.1 A

    又因为P1=P2,

    I1U1=I2U2

    I1=I2= A0.18 A.

    答案:180 0.18 A 1.1 A

    (建议用时:30分钟)

    1.下列说法中不正确的是(  )

    A.变压器也可能改变恒定电压

    B.变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流

    C.变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成

    D.变压器原线圈相对电源而言起负载作用,而副线圈相对负载而言起电源作用

    解析:变压器是根据电磁感应原理工作的,所以只有变化的电流或电压才能在副线圈中引起感应电动势,从而给负载供电,所以只有A项是错误的,符合题意.

    答案:A

    2.下列关于变压器的说法中正确的是(  )

    A.变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置

    B.变压器的原、副线圈组成闭合回路

    C.变压器的铁芯中产生交变电流

    D.变压器的副线圈中产生直流电

    解析:变压器通过原线圈把电能变成磁场能,又通过副线圈把磁场能转换为电能,原、副线圈通过闭合铁芯中的磁场相联系,两线圈中的电流并不相通,所以A项正确,B项错误;原线圈中变化的电流在铁芯中产生变化的磁场,变化的磁场又在副线圈中产生同频率变化的电流,CD均错误.

    答案:A

    3.一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为31,将原线圈接在6 V电池组上,则副线圈两端电压为 (  )

                    

    A.18 V B.2 V C.0 D.6 V

    解析:电池组加到原线圈上表现为6 V的恒定电压,不能在铁芯中产生变化的磁通量,所以副线圈两端电压为零.

    答案:C

    4.关于理想变压器,下面各说法中正确的是(  )

    A.它可以对交变电流或直流电进行变压

    B.它的输出功率可以大于它的输入功率

    C.原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比

    D.原、副线圈的电流与它们的匝数成正比

    解析:变压器是根据磁通量的变化来工作的,对于直流电来说,它产生的磁通量是不变的,所以变压器不能改变直流电的电压,所以A错误;输入功率的大小是由输出功率的大小决定的,并且大小相等,所以B错误;输出电压是由输入电压和匝数比决定的,电压与匝数成正比,所以C正确;原、副线圈(只有一个副线圈)的电流与它们的匝数成反比,所以D错误.故选C.

    答案:C

    5.一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n1n2=201,原线圈接入220 V的交流电压,副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为(  )

    A.2 A B.0.1 A 

    C.0.5 A D.0.005 A

    解析:由得副线圈两端的输出电压U2=·n2= V=11 V,所以副线圈的电流 I2= A=0.1 A.

    答案:B

    6.在可拆变压器铁芯的一边装一个匝数很多的线圈,在另一边用一根长导线在铁芯上绕两三圈后连接一个2.5 V的小灯泡.把原线圈的两端接在220 V交流电源上,这时小灯泡不亮.你能否想出一个简单的办法使小灯泡发出光来?说出你的理由.

    答案:根据变压器的原理,由于副线圈的匝数只有两三圈,在副线圈上得到的感应电动势太小,达不到小灯泡的额定电压,灯泡当然不亮.只要将长导线在铁芯上多绕几圈,直到感应电动势的大小接近小灯泡的额定电压,小灯泡就会亮起来.

    7.变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗,街头用到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,哪个线圈应该使用较粗的导线?为什么?

    答案:因为是降压变压器,所以匝数关系为n1>n2,由理想变压器输出功率P2与输入功率P1相等知U1I1=U2I2,而电压与匝数有关系,所以,因此输出电流I2>I1,所以副线圈应该用粗导线.

    8.为了安全,工厂车间机床上照明电灯用的电压是 36 V,这个电压是把380 V的电压降压后得到的,如果变压器的原线圈是1 140,则副线圈是多少匝?

    解析:由电压与匝数的关系,可解得副线圈的匝数n2==108.

    答案:108

     

     

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