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2019-2020年高考物理 5-4变压器同步检测 新人教版选修3-21理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1答案:BD解析:此题考查的是对变压器原理的掌握,对理想变压器,认为无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的交变磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比A选项正确;理想变压器认为可以忽略热损耗,故输入功率等于输出功率D选项正确2(xx芜湖高二检测)如下图,电路中有四个完全相同的灯泡,额定电压均为U,变压器为理想变压器,现在四个灯泡都正常发光,则变压器的匝数比n1:n2和电源电压U1分别为()A1:22UB1:24UC2:14U D2:12U答案:C解析:设灯泡正常发光时的电流为I,则I1I,I22I.由得.由得U1U22U.故U14U,C正确3(xx山东曲阜一中高二期末)如下图所示为两个互感器,在图中圆圈内a,b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则()Aa为电流表,b为电压表Ba为电压表,b为电流表C线路输送电功率是2200WD线路输送电功率是2.2106W答案:BD解析:左图中原线圈并联在电路中,应为电压互感器,a表应为电压表,右图中原线圈串联在电路,应为电流互感器,b表为电流表,A错B对;输送功率PI1U12.2106W,C错,D对4有一电子线路中使用的小变压器,变压比为220V/6V,由于使用时间长了分不清原、副线圈,其外形如下图所示,现要作为降压变压器使用,则电源(220V)应接在()Aab两端Bcd两端Cac两端 Dbd两端答案:B解析:本题考查变压器的电流关系由变压器结构原理可知,线圈中的电流越大,应当用越粗的导线,在降压变压器中,原线圈的匝数多于副线圈的匝数,即n1n2,又,所以I2I1,说明通过电流大的(I2)线圈应是副线圈,导线相应要粗些,由图知,ab线较粗,故输入电压(220V)应接cd两端故正确答案为B.5(xx湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如下图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则()A保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大D保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小答案:BC解析:保持Q的位置不动,副线圈匝数不变,由知U2不变,当P向上滑动时,由I2知I2减小,故电流表的读数变小,B正确,A错误;保持P的位置不动,将Q向上滑动时,副线圈的匝数增多,由知U2 增大,由I2知I2增大,故I1增大,C正确,D错误6如下图所示的理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡,已知变压器初、次级线圈的匝数比为181,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为_V,电流表的读数为_A.答案:2160.46解析:两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值由公式得U1U21812V216V由公式得I1I2A0.46A本题重点考查理想变压器的基本变压、变流规律,应用公式可以解决7如下图所示为一理想变压器,原线圈的输入电压U13300V,副线圈的输出电压U2220V,绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U02V,则(1)原、副线圈的匝数各是多少?(2)当S断开时,A2的示数I25A,那么A1的示数是多少?(3)当S闭合时,A2的示数将如何变化?A1的示数如何变化?答案:(1)1650匝110匝(2)0.33A(3)变大变大解析:(1)根据变压比:及有n1n011650(匝)n2n01110(匝)(2)由于是理想变压器有P入P出I1U1I2U2I1I25A0.33A(3)开关S闭合时,负载增加,但总电阻减小,副线圈的输出电压U2不变,I2,即I2增加输出功率P出I2U2也增加根据理想变压器P入P出,即I1U1I2U2,原线圈中的电流I1也随之增大了能力提升1如下图所示,为四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用白炽灯泡相同,且都是“220V,40W”,当灯泡所消耗的功率都调于20W时,哪种台灯消耗的功率最小()答案:C解析:C图为理想变压器调节,而理想变压器不消耗能量,A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压,故一定要消耗能量2(xx南通模拟)如下图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n21:10,副线圈与阻值R20的电阻相连,原线圈两端所加的电压u20sin20t(V),则()A交流电压表的示数为20VB副线圈输出交流电的频率为10HzC电阻R上消耗的电功率为2kWD原线圈中电流的最大值为100A答案:BC解析:交流电压表的示数为交流电电压的有效值,应为20V,选项A错误;原线圈交流电的频率为10Hz,变压器不改变交流电的频率,故选项B正确;副线圈两端的电压有效值为U2U1200V,则PU2I2U1I1,解得PxxW;I1100A,原线圈中电流的最大值为100A,选项C正确而D错误3(xx济宁模拟)如下图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中,能使原线圈所接电流表的示数变小的是()A只将S1从2拨向1B只将S2从4拨向3C只将S3从闭合改为断开D只将变阻器R3的滑动触头下移答案:BC解析:S1从2拨向1,输出电压变大,电流、功率均变大,则输入电流变大,电流表示数变大,A错误S2从4拨向3,输出电压变小,电流、功率均变小,则输入电流变小,电流表示数变小,B正确S3断开,输出电路总电阻变大,功率变小,电流变小,输入电流变小,电流表示数减小,C正确R3触头下移,输出电路总电阻减小,功率变大,电流变大,输入电流变大,电流表示数变大,D错误4如下图所示为理想变压器,原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈n250匝,n3100匝,L1是“6V,2W”的小灯泡,L2是“12V,4W”的小灯泡,当n1接上交流电压时,L1、L2都正常发光,那么原线圈中的电流为()A.A B.AC.A D.A答案:C解析:由P入P出,I1U16W,又所以U1U26V120V所以I1AA5(xx金华十校高二期末)一理想变压器原线圈可通过触头P的移动改变其匝数,当P接a时,原、副线圈的匝数比为51,b为原线圈的中点,副线圈接有电容器C、灯泡L、理想电流表以及R44的定值电阻若原线圈接有u311sin100tV的交变电压,下列判断正确的是()A当P接a时,灯泡两端电压为44VB当P接b时,电流表的示数为2ACP接b时灯泡消耗的功率比P接a时大DP固定在a点不移动,原线圈接有u311sin200tV的交变电压,灯泡亮度变亮答案:BCD解析:u1220V,P接a时,u2u144V,由于电容存在容抗所以灯泡两端的电压小于44V,A错;当P接b时,u288V,I22A,B正确;由于u2u2,所以可判C正确;当电源频率变大时,容抗变小灯泡变亮,D正确6(xx浙江温州高二期中)如下图所示,一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上,向额定电压为1.80104V的霓虹灯供电,使它正常发光为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA时,熔丝就熔断(1)熔丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率是多大?答案:(1)0.98A(2)180W解析:(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,则U1I1U2I2.当I212mA时,I1即为熔断电流,I1I20.98A.(2)当副线圈电流为I210mA时,变压器的输入功率为P1,所以P1P2I2U2180W.7黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备,它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯,然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”如下图是高压电网的工作电路,高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压,高压电网相邻两极间距离为0.5cm,已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm,为防止空气被击穿而造成短路,变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少?答案:101解析:电网两极间电场可看作匀强电场UmEmd由题意,空气被击穿时Em6220V/cm由理想变压器电压关系:由峰值与有效值关系U1mU1由以上各式:得.所以次、初级线圈匝数比不得超过10:1.
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