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第4节 变压器 第2课时2017山东济宁一中高二期中如图5-4-13所示,一理想变压器原、副线圈的匝数之比为12;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则()图5-4-13A.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05AC.U=1102V,I=0.2AD.U=1102V,I=0.22A2017广东汕头金山中学高二期末如图5-4-14所示,用理想变压器给电灯L供电,如果只增加副线圈匝数,其他条件不变,则(电灯L未被烧坏)()图5-4-14A.电灯L亮度减小B.电流表示数增大C.电压表示数不变D.变压器输入功率不变图5-4-15中B为理想变压器,接在交变电压有效值保持不变的电源上,指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变),R是一个定值电阻,电压表、电流表都是理想电表.开始时开关S是闭合的,当S断开后,下列说法正确的是()图5-4-15A.电流表A2示数变大B.电压表V示数变大C.电流表A1示数变小D.灯泡L1变暗(多选)如图5-4-16所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压,副线圈接一可变电阻R.在其他条件不变的情况下,为使变压器输入功率增大,下面的措施正确的是()图5-4-16A.仅增加原线圈匝数n1B.仅增加副线圈匝数n2C.仅减小电阻R的阻值D.仅增大电阻R的阻值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5-4-17中电流互感器的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()图5-4-17A.ab接MN、cd接PQ,IabIcdC.ab接PQ、cd接MN,IabIcd如图5-4-18所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡L和滑动变阻器R,R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()图5-4-18A.若滑片F不动,滑片P向下滑动,则V1示数变大,V2示数变小B.若滑片F不动,滑片P向下滑动,则灯泡消耗的功率变小C.若滑片P不动,滑片F向下移动,则V1、V2的示数均变小D.若滑片P不动,滑片F向下移动,则灯泡消耗的功率变大(多选)如图5-4-19所示的理想变压器的副线圈接有两个电压表V1和V2、两个电流表A1和A2、两个定值电阻R1和R2及一个可变电阻R3,原线圈接一正弦交流电源,R3的滑片在最下端时,V2的示数为V1的2倍.在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,以下说法正确的是()图5-4-19A.电压表V1的示数减小B.电压表V2的示数减小C.电流表A1、A2的示数都增大D.电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积一直减小(多选)如图5-4-20甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为31,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V6W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压u的图像如图乙所示.以下说法中正确的是()图5-4-20A.电压表的示数为36VB.电流表的示数为2AC.四只灯泡均能正常发光D.变压器副线圈中交变电流的频率为50Hz(多选)2017湖北夷陵中学高二月考如图5-4-21所示,a、b端输入有效值恒定的交变电压,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为12V、额定功率均为2W的灯泡A、B、C.闭合开关,灯泡均正常发光,则下列说法正确的是()图5-4-21A.原、副线圈的匝数之比为12B.电压表V的示数为24VC.变压器的输入功率为4WD.副线圈上再并联一个相同的灯泡D,灯泡A会被烧坏2017安徽六安一中高二测试如图5-4-22所示,矩形线框abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路,线框在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小为B,线框面积为S,转动的角速度为,匝数为N,线框电阻不计.下列说法正确的是()图5-4-22A.将原线圈抽头P向上滑动时,灯泡变暗B.电容器的电容C变大时,灯泡变暗C.在图示位置时,矩形线框中瞬时感应电动势最大D.若线框转动的角速度变为2,则变压器原线圈电压的有效值为2NBS(多选)如图5-4-23甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为51,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈接有“220V,440W”的热水器、“220V,220W”的抽油烟机.如果副线圈两端的电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是()图5-4-23A.变压器副线圈两端的电压的瞬时值表达式为u=2202sin100t(V)B.交流电压表的示数为11002VC.1min内变压器输出的电能为3.96104JD.热水器的发热功率是抽油烟机的发热功率的2倍(多选)如图5-4-24甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为101,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10,其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是()图5-4-24A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1VB.当单刀双掷开关与b连接且在t=0.01s时,电流表的示数为4.4AC.当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25HzD.当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大(多选)如图5-4-25所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()图5-4-25A.UabUcd=n1n2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,c、d间的电压Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍第2课时1.A解析灯泡正常发光,说明副线圈两端的电压为220V,电流为22220A=0.1A,根据电压、电流与匝数的关系知,原线圈两端电压为12220V=110V,电流为210.1A=0.2A,A正确.2.B解析只增加副线圈匝数,根据U1U2=n1n2可知,副线圈两端的电压增加,即电压表示数增大,输出功率增加,则所以电灯变亮,则输出功率增加,输入功率也增加,所以电流表示数增大,综上可知,B正确.3.C解析由题意可知,原、副线圈两端电压均保持不变,故电压表V的示数不变,选项B错误;当开关S断开后,副线圈电路中的总电阻增大,干路电流减小,则电流表A2的示数变小,故电流表A1的示数变小,选项A错误,选项C正确;电路中R两端电压减小,则灯泡L1两端电压增大,L1变亮,选项D错误.4.BC解析为使变压器输入功率增大,可以仅减小电阻R的阻值,也可以仅减少原线圈匝数n1或者仅增加副线圈匝数n2,选项B、C正确.5.B解析高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据I1I2=n2n1,MN应接匝数少的线圈,故ab接MN,cd接PQ,且IabIcd,选项B正确.6.B解析若滑片F不动,滑片P向下滑动,则滑动变阻器接入电路中的电阻变大,副线圈回路中总电阻变大,电流变小,灯泡两端的电压变小,功率变小,滑动变阻器两端的电压变大,V2的示数变大,而原线圈两端的电压不变,V1示数不变,A错误,B正确;若滑片P不动,滑片F向下移动,则根据理想变压器特点可知,原线圈两端的电压不变,即V1示数不变,副线圈两端的电压减小,副线圈回路中电流变小,灯泡消耗的功率变小,电压表V2的示数变小,C、D错误.7.AD解析当R3的滑片向上移动时,R2、R3的总电阻减小,分压减小,所以电压表V1的示数减小,A正确.根据U1U2=n1n2,副线圏两端的电压不变,故电压表V2的示数不变,B错误.根据“串反并同”得电流表A1的示数增大,电流表A2的示数减小,C错误.电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积为电阻R2、R3消耗的功率之和;把变压器输出端当作电源,R1当作内阻,可知:当R2、R3的总电阻R23等于R1时,电阻R2、R3消耗的功率之和最大;因为当R3的滑片在最下端时,R23=R1,所以当滑片上移时,电阻R2、R3消耗的功率之和减小,D正确.8.BCD解析因输入电压有效值为36V,变压器原、副线圈的匝数之比为31,故IL1=13(IL2+IL3+IL4)=IL2=IL3=IL4,UL1=UL2=13U,又UL1+U=36V,得U=27V,所以电压表的示数为27V,L1所分电压为9V,副线圈两端的电压为9V,四只灯泡都正常发光,C正确,A错误;因灯泡L2、L3、L4都正常发光,所以电流表的示数为693A=2A,B正确;变压器不改变交变电流的频率,D正确.9.CD解析副线圈电路中每个灯泡的电流IL=PLUL=212A=16A,则原线圈中的电流I1=16A,副线圈中的电流I2=216A=13A,所以原、副线圈的匝数之比n1n2=I2I1=21,故A错误;副线圈两端的电压为U2=12V,则原线圈两端的电压U1=n1n2U2=24V,电压表示数为U=UL+U2=36V,故B错误;副线圈的输出功率P2=2PL=4W,则变压器的输入功率P1=P2=4W,故C正确;副线圈上再并联一个相同的灯泡D,则副线圈中的电流增大,原线圈中的电流也增大,超过灯泡的额定电流,A灯泡会被烧坏,故D正确.10.A解析矩形线框abcd中产生交变电流,将原线圈抽头P向上滑动时,原线圈匝数变大,根据变压比公式U1U2=n1n2可知,输出电压减小,故灯泡会变暗,A正确;电容器的电容C变大时,容抗减小,故电流增大,灯泡变亮,B错误;线框处于图示位置时,是在中性面位置,感应电动势的瞬时值为零,C错误;若线框转动的角速度变为2,则电动势最大值变为Em=2NBS,根据电流的热效应,有2NBS22RT2=E2RT,解得E=NBS,故D错误.11.AC解析由图乙可知,交变电压的峰值是2202V,周期T=0.02s,=2T=20.02rad/s=100rad/s,则副线圈两端的电压的瞬时值表达式为u=2202sin100t(V),A正确;由变压公式知U1=n1n2U2=51220V=1100V,故交流电压表示数为1100V,B错误;1min内变压器输出的电能为W=Pt=(220W+440W)60s=3.96104J,C正确;热水器的发热功率为440W,而抽油烟机的发热功率远小于220W,所以热水器的发热功率不是抽油烟机的发热功率的2倍,D错误.12.BD解析当单刀双掷开关与a连接时,U2=n2n1U1=22V,电压表的示数为22V,选项A错误;当单刀双掷开关与b连接时,U2=n2n12U1=44V,电流表示数为4.4A,选项B正确;当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率仍为50Hz,选项C错误;当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈的输出电压增大,副线圈的输出功率增大,故原线圈的输入功率变大,选项D正确.13.BD解析经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值,根据变压公式UabU2=n1n2得到输出电压,而输出电压U2不等于c、d间的电压,因二极管具有单向导电性,输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化,Ucd=2U22=2n2Uab2n1,则UabUcd=2n1n2,选项A错误.增大负载电阻的阻值R时,Uab不变,Ucd也不变,根据P出=Ucd2R可知,输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知,输入功率必减小,故电流表读数变小,选项B正确,选项C错误.二极管短路时,Ucd=U2,输出功率P出=Ucd2R=U22R=2P出,故输入功率P1也加倍,而输入电压U1不变,根据P1=U1I1得电流表读数加倍,选项D正确.
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