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2019-2020年高中物理第五章交变电流
5.4变压器课时提升作业十新人教版选修
一、选择题本题共6小题,每小题5分,共30分多选题已在题号后标出
1.多选对于确定的理想变压器,原、副线圈的电流分别为I
1、I2,电压分别为U
1、U2,功率分别为P
1、P2,关于它们的关系正确的是 A.I2由I1决定B.U2由U1决定C.P1由P2决定D.U1由U2决定【解析】选B、C对于理想变压器,U1决定U2,I2=,=,所以I2决定I1,P2决定P1,选项B、C正确
2.多选xx·南宁高二检测如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈接入一电压为U=U0sinωt的交流电源,副线圈接一个R=
27.5Ω的负载电阻,若U0=220V,ω=100πrad/s则下述结论正确的是 A.副线圈中电压表的读数为55VB.副线圈中输出交流电的周期为
0.02sC.原线圈中电流表的读数为
0.5AD.原线圈中的输入功率为55W【解析】选B、D根据瞬时值的表达式U=U0sinωt可知原线圈的电压最大值为U0=220V,所以原线圈的电压有效值为U1==V=110V,根据电压与匝数成正比可知,副线圈的电压的有效值为U2==
27.5V,故A错误;变压器不会改变电流的周期,电流的周期为T==s=
0.02s,故B正确;根据欧姆定律可知,副线圈的电流为I2==A=A,根据电流与匝数成反比可得,原线圈的电流大小为I1==A,故C错误;由P=I1U1得P=110×W=55W,故D正确故选B、D
3.多选xx·海南高考如图,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,是理想电压表;现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为
5.0V,则 A.此时原线圈两端电压的最大值约为34VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48V【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点1电压表显示的是交流电压的有效值2副线圈电路也符合欧姆定律【解析】选A、D电压表测的是电阻R两端的电压,根据U2=I2R0+R得U2=
6.0V由=得U1=24V,由于电压表的读数为有效值,故变压器原线圈两端的电压的有效值为24V,其最大值Um=U1≈34V,A正确,B错误;由于变压器输入电流不变,所以副线圈电流也不变,负载电阻总阻值原为12R0,现为6R0,因此原电压应是现在的两倍,故原线圈两端原来的电压有效值约为48V,D正确,C错误所以选A、D
4.xx·泰州高二检测理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,一正弦交流电经变压器变压后对电阻R供电,电路如图甲所示图乙是原线圈两端电压u随时间t变化的图像,R的阻值为10Ω交流电流表与交流电压表均为理想电表,下列说法正确的是 A.副线圈中交流电的频率变为原来的B.交流电流表A的读数为2AC.电阻R两端的电压为20VD.电阻R上的热功率为4000W【解析】选C由图像知交流电的周期为
0.02s,所以频率为50Hz,交流电经过变压器变压后频率不变,故A错误;原线圈的电压有效值为200V,则副线圈的电压有效值为20V,即为电压表的读数,电流为I2==2A,而电流与匝数成反比,所以交流电流表A的读数为
0.2A,故B错误,C正确;电阻R的热功率P==40W,D错误故选C
5.xx·广东高考如图为加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V调节前后 A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2【解析】选C原线圈的输入电压和匝数不变,根据输出电压的有效值由220V降到110V,由理想变压器原理=,可得副线圈的匝数变为原来的,C选项正确;根据P=可得,副线圈的输出功率变为原来的,同样原线圈的输入功率也变为原来的,B、D错误;由P=UI可得副线圈的电流变为原来的,A错误
6.xx·宿州高二检测如图,理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是 A.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大B.U1和U2表示电压的最大值C.I1和I2表示电流的瞬间值D.滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小【解析】选A滑片P向下滑动过程中,次级总电阻减小,由于U2只与输入电压和匝数有关,所以U2不变,故I2变大,所以I1也变大,故A正确,D错误;U1和U2表示电压的有效值,选项B错误;I1和I2表示电流的有效值,选项C错误故选A
二、非选择题本题共2小题,共20分需写出规范的解题步骤
7.10分一台理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,原线圈接u=100sin100πtV的交变电压,副线圈两端用导线接规格为“6V 12W”的小灯已知导线总电阻r=
0.5Ω,试求副线圈应接几盏小灯?这些小灯应如何连接才能使这些小灯都正常发光?【解析】由=,得副线圈两端电压的有效值U2=U1=100×V=10V导线上的电压U线=10V-6V=4V副线圈中的输出电流I2=A=8A每个小灯的额定电流I==A=2A应接小灯的盏数n==4盏,连接方式为并联答案4盏 并联
8.10分xx·徐州高二检测如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1=1100匝、副线圈匝数n2=30匝,原线圈与电流表A1串联后接在电压u1=220sin100πtV的交流电源上,电阻R=12Ω,电流表A
1、A2和电压表V2均为理想的交流电表,求1三只电表A
1、A2和V2的读数分别是多少?2电阻R在t=30s时间内产生的热量是多少?【解析】1由交流电压的瞬时表达式可知,原线圈电压U1=220V,根据=得U2=220×V=6V所以V2的示数为6V根据I2=得I2=A=
0.5A,所以A2的示数为
0.5A根据=得I1=×
0.5A=A=
0.014A,所以A1的示数为
0.014A2电阻R在t=30s时间内产生的热量Q=Rt=90J答案
10.014A
0.5A 6V290J。