高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册第3章 交变电流的产生与输送3.4 变压器为什么能改变电压课后练习题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册第3章 交变电流的产生与输送3.4 变压器为什么能改变电压课后练习题，共12页。试卷主要包含了如图所示，L1，如图所示为远距离输电示意图，一理想变压器原，如图所示,理想变压器的原，如图所示， QUOTE 等内容，欢迎下载使用。
【优选】第4节变压器为什么能改变电压-1练习一．填空题1．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________（填“直流”或“交流”）电的电压，在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的热效应引起，在输电功率一定时，输电电压越________（填“高”或“低”），电能损失就越小。2．如图所示，L1．L2是输电线，甲是________互感器，乙是________互感器，若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，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为________V，电流为________A3．一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。(1)当原线圈接在44V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220V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。4．如图所示，理想变压器给负载R供电．保持输入的交变电压不变，各交流电表对电路的影响不计．当负载电阻的滑动触头向下移动时，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是V1___________ V2________，A1________A2________，P_________5．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则ab接_______cd接 _______（选填MN或PQ），Iab_______Icd。（选填“>”或“<”）6．如图所示为远距离输电示意图。已知升压变压器原．幅线圈的匝数比n1∶n2=1∶10，原线圈的输入电压为U1，输入功率为P1，输电线上的电阻为r，变压器为理想变压器。则升压变压器原线圈的输出电压为_________，输电线上的损耗功率为_________。7．如图所示，理想变压器上接有四个完全相同的灯泡，灯泡的额定电压为U，其中两个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知四个灯泡均正常发光。则该变压器原．副线圈的匝数比为_____________；交流电源的电压为_______________。8．一理想变压器原．副线圈匝数比：n1：n2=11：5：原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u。如图所示,副线圈仅接入一个10Ω的电阻。则该交变电压的周期是______；副线圈输出电压的有效值为______；流过电阻的最大电流为______。9．如图所示,理想变压器的原．副线圈匝数之比为 ,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相．a．b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比____________;若电源电压为U，则电阻B两端电压为____________10．如图所示，．．为相同灯泡，变压器线圈匝数比：：1工作时灯泡．的实际功率均为P，则线圈匝数比：______ ，的实际功率为______ ．11．如图的理想变压器，原线圈匝数匝，输入电压，副线圈的匝数匝，输出电流，的输出电压，输出电流。则原线圈中电流______A，变压器的输出功率______W，的匝数______匝。12．如图所示，变压器是改变 ________（填“交流”或“直流”）电压的设备。升压变压器的副线圈的匝数_________（填“大于”． “小于”或“等于”） 原线圈的匝数。 13．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1．R2．R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的.和为理想电压表，读数分别为U1和U2；．和为理想电流表，读数分别为I1．I2和I3.现断开S，U1数值不变，①U2 示数___________（填“不变”“增大”“减小”）②A1示数_______（填“不变”“增大”“减小”）③A2示数___________（填“不变”“增大”“减小”）④A3示数___________（填“不变”“增大”“减小”）⑤R1消耗的功率___________（填“不变”“增大”“减小”）⑥R3消耗的功率___________（填“不变”“增大”“减小”）14．交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表.使用时，只要将电流表串联接入电路即可.若要扩大交流电流表的量程，则可以给它并联一个分流电组，还可以给它配接一个变压器。如图所示，变压器a．b两个接线端子之间线圈的匝数为，c．d两个接线端子之间线圈的匝数为，并且，若将电流表“3A”的量程扩大，应该将交流电流表的接线柱“0”和“3A”分别与变压器的________.（选填“a．b”或“c．d”）接线端子相连，这时电流表的量程为________A.15．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A．B，线圈外部还可以绕线． (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A．B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的A．B位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看成理想变压器，现要测定A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线．一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)________;A线圈的匝数为nA＝________.(用所测物理量符号表示). 16．n匝线圈组成的电路中，磁通量的变化率为，感应电动势的大小E=____________；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________ 。17．英国物理学家__________（选填“法拉第”或“安培”）经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲。如图是一理想变压器，左边的线圈叫__________线圈（选填“原”或“副”），要使灯泡持续发光，AB端应通入__________电（选填“交流”或“直流”）。18．如图所示，理想变压器的原线图接在的正弦交流电源上，副线圈接有一理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)和一阻值为R=10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为10:1.则二极管的耐压值为_______V，变压器的输入功率为_________W.(结果都取整数)
参考答案与试题解析1．【答案】交流    高    【解析】【来源】湖南省长沙市长郡中学2020-2021学年高二（下）期中考试物理试题 [1]变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压；[2]在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的热效应引起，在输电功率一定时，根据可知，输电电压越高，电能损失就越小。2．【答案】电压    电流    22000    100    【解析】【来源】吉林省白城市通榆县第一中学2018-2019学年高二下学期第一次月考物理试题 【详解】根据图象可知，甲与输电线并联，所以甲是电压互感器，乙与输电线串联，所以乙为电流互感器，根据变压器电压表等于匝数比，有；乙互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：10，电流表的示数为10A，根据电流与线圈匝数成反比可知，线路输送的电流。3．【答案】0    0    44    0.44    19.36    【解析】【来源】山西省古县第一中学2019-2020学年高二（下）期中考试物理试题 (1)[1][2]原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原．副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零(2)[3]当原线圈接在220V交流电源上时，根据变压器的变压比公式，有解得[4]电流为[5]理想变压器输出功率与输入功率相等，故输入功率 4．【答案】不变    不变    增大    增大    增大    【解析】【来源】辽宁省大连市普兰店区第一中学2019-2020学年高二（下)5月线上教学质量检测物理试题 【分析】【详解】[1][2]输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以变压器的输出电压也不变，所以V1．V2的示数都不变；[3][4]当负载电阻的滑动触头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，所以负线圈的电流增大，原线圈的电流也要增大，所以A1．A2的示数都增大；[5]根据可知，副线圈电压不变，电流增大，则功率增大，所以输入功率也增大。5．【答案】ab接MN    cd接PQ    Iab>Icd    【解析】【来源】安徽省合肥市肥东县第二中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题 【详解】根据变压器原理，电流与匝数成反比，电流互感器目的是将大电流变成小电流，所以交流电流表PQ应接cd端，MN接ab端；所以Iab>Icd6．【答案】    (1).     (2). 【解析】根据，则；升压变压器的次级电流：；输电线的功率损失： .点睛:理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损. 7．【答案】  2:1  4U【解析】【来源】 辽宁省抚顺市六校2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，所以原．副线圈的匝数之比为2：1．变压器次级电压为U，根据，则初级电压为2U，则交流电源的电压为2U+U+U=4U.点睛：本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，注意明确四个灯正常发光为解题的关键。记住变压器原副线圈的匝数比与电压比及电流比的关系.8．【答案】2×10-2s    100V    10A    【解析】【来源】江苏省震泽中学2019-2020学年高二上学期第二次月考物理试题 【详解】[1]．由图象可知，交变电流的周期是T=2×10-2s.[2][3]．原线圈中电压的最大值为220V，所以电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，最大值为100V，副线圈的电阻为10Ω，所以流过电阻的电流的最大值是9．【答案】1：9      0.3u（或3/10u）    【解析】【来源】沈阳市市级重点高中联合体高二物理期末考试试题 根据变压器原．副线圈电流比，设流过A电阻的电流I1=I，则流过B电阻的电流为I2=3I，根据P=I2R，所以功率比PA:PB=1：9．
两电阻两端电压比等于电流之比，即UA:UB=1：3；对变压器的原副线圈：，解得UB=0.3U10．【答案】1：1；【解析】解：工作时灯泡．的实际功率均为P，则两线圈的输出电压相同，则其匝数比：：1
解：由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为设灯泡．的电压为U，电流为I，电阻为R，则有根据电压与匝数成正比可知，变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为I.中的功率为
故答案为：1：
 11．【答案】            【解析】【来源】福建省三明市二中2019-2020学年高二（下）月考物理试题 [1]根据电压与匝数成正比，有代入数据解得根据输入功率等于输出功率，有代入数据得 解得[2]变压器的输入功率因为输入功率等于输出功率，所以变压器的输出功率为4.4W。[3]根据变压器电压比与匝数比的关系有代入数据解得匝12．【答案】交流    大于    【解析】【来源】辽宁省2018学业水平考试物理真题 【详解】变压器是改变交流电压的设备。升压变压器的副线圈的匝数大于原线圈的匝数。13．【答案】    (1). 不变    (2). 减小    (3). 减小    (4). 增大    (5). 减小    (6). 增大【解析】理想变压器的电压与匝数程正比，由于理想变压器原线圈接到电压不变，则副线圈电压不变，所以的示数也不变，
当s断开之后，并联电路的电阻变大，副线圈的电阻也就变大，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流减小，即的示数变小，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流减小时，原线圈的电流也就要减小，所以的示数变小，由于副线圈的总电流减小，的电压减小，根据可得消耗的电功率变小，并联电路的电压就会增大，所以的电流就会增大，即电流表的示数变大，根据可知消耗的电功率增大，【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法． 14．【答案】a,b；    ；    【解析】【来源】人教版 高二 选修3-2 第五章 章末知识测评五 【详解】当只有一组原．副线圈时，理想变压器的电流与匝数间的关系为.在本题中，已知变压器a．b两个接线端子之间线圈的匝数为，c．d两个接线端子之间线圈的匝数为，且，因此，交流电流表的接线柱“0”和“3A”应分别与变压器的接线端子a．b相连，这样，电流表的小示数才能反映原线圈中的大电流，起到扩大量程的作用.此时，电流表的量程为.故本题答案是：(1). a,b；    (2). 【点睛】本题的目的是为了达到大量程的电流表，按照变压器的原理应该让原线圈的匝数少一点，负副线圈的匝数多一点。15．【答案】(1)A(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA； 【解析】【详解】(1)由题图乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由电阻定律可得A线圈的匝数多于B线圈的．(2)①用长导线绕一个n匝线圈，作为副线圈替代A线圈；②把低压交流电源接B线圈，测得线圈的输出电压为U；③用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈的输出电压为UA.因为要测量A线圈匝数，所以要把A线圈与低压交流电源相连接．变压器输入输出电压都是交流电，所以要用交流电压档测输入和输出电压．根据变压器电压比等于匝数比，有: ,所以.【点睛】此题既要对多用表能正确使用，又要对变压器的原理熟练掌握，综合要求较高．16．【答案】(1)     (2) 变压器    【解析】【来源】【全国百强校】陕西省西安市长安区第一中学2018-2019学年高二上学期期末考试物理（文)试题 【分析】感应电动势的大小与磁通量的变化率正比。在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器。【详解】感应电动势的大小与磁通量的变化率正比，即感应电动势大小为。在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器。17．【答案】法拉第    原    交流    【解析】【来源】云南省弥勒县第二中学2018-2019学年高二下学期学业水平考试物理试题 【分析】【详解】[1]．英国物理学家法拉第经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系；[2][3]．如图所示，理想变压器，左边的线圈叫原线圈，要使灯泡持续发光，AB端应通入交流电。18．【答案】    (1). 31     (2). 24【解析】 点睛：此题关键是知道二极管的特性：单向导电性，电阻只有一半时间中有电流流过，所以消耗的功率也等于没有二极管时功率的一半；二极管的耐压值等于交流电的最大值.