2019-2020学年高中物理 第三章 电磁感应 4 第四节 变压器随堂演练巩固提升课件 新人教版选

[随堂检测]1．下列器件属于变压器的是()答案：D2．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中物理量不一定相等的是()A．交流电的频率B．电流的有效值C．电功率D．磁通量的变化率解析：选B.因为理想变压器没有能量损失，所以原、副线圈中的交变电流的电功率不发生变化；因为没有漏磁，所以原、副线圈上的磁通量的变化率等大；交变电流的频率，由发电机转子的频率决定，和变压器没有关系；若变压器原、副线圈的匝数不同，原、副线圈上的交变电流的有效值就不同．3.一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈被烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图所示，然后将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A．1100，360B．1100，180C．2200，180D．2200，360解析：选B.测得新绕线圈的端电压为1V时，n1∶n2＝220∶1，而n2＝5，所以n1＝1100，而原来的原、副线圈匝数之比为220∶36，所以原来的副线圈匝数为180，答案为B.4．如图所示，可以将电压升高供给电灯电压的变压器是()解析：选C.A、D两图中变压器不能工作；在B图中，n1n2，故U1U2；在C图中，n1n2，故U1U2.5．如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12V100W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________V，电流表读数为________A.解析：分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系，特别是初、次级线圈功率相等的关系．由公式U1U2＝n1n2，得U1＝U2n1n2＝216V；因理想变压器的初、次级线圈功率相等，所以I1＝P1U1＝P2U1＝0.46A，即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A.答案：2160.46[课时作业]一、单项选择题1．变压器是一种重要的电器设备，对变压器的认识正确的是()A．变压器既能改变交流电压，又能改变直流电压B．变压器既可用于提升电压，又可用于降低电压C．变压器工作时，副线圈中的电流总是大于原线圈中的电流D．变压器工作时，副线圈中的电流总是小于原线圈中的电流解析：选B.变压器不能改变直流电压，A错；变压器工作时，副线圈中的电流可以大于也可以小于原线圈中的电流，C、D均错．2．如图所示，一理想变压器原线圈两端所加的电压U1＝1100V时，副线圈两端的电压U2＝220V，若此变压器副线圈的匝数n2＝200，则原线圈的匝数n1为()A．2000B．1000C．200D．100解析：选B.由公式U1∶U2＝n1∶n2，可解得n1＝1000，故选B.3．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220V的交流电压，副线圈向一电阻为110Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为()A．2AB．0.1AC．0.5AD．0.005A解析：选B.根据U1U2＝n1n2，得U2＝U1n2n1＝11V，所以I2＝11110A＝0.1A.4．如图所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路，若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流，则可判断出线圈M两端的电势差Uab随时间t的变化情况不可能是下图四个选项中的()解析：选A.选项A中的电压Uab是恒定的，在线圈P中不会感应出电流，故A错；选项B、C、D中原线圈所加电压是变化的，根据电磁感应原理都能在副线圈中产生感应电流，都能使电流表有示数．5．如图所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时()A．原、副线圈磁通量之比为1∶2B．原、副线圈电流之比为1∶2C．输入功率和输出功率之比为1∶2D．原、副线圈电压之比为1∶2解析：选B.理想变压器原、副线圈的磁通量总相等，A错；电流之比等于原、副线圈匝数的反比I1I2＝n2n1，B对；输入功率总等于输出功率，C错；电压与匝数满足U1U2＝n1n2，D错．6．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝2202sinωtV，原线圈接入一个熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接入可变电阻R.为了使保险丝不被熔断，调节电阻R时最低不能小于()A．440ΩB．4402ΩC．880ΩD．8802Ω解析：选C.当原线圈电流达到I1＝I0时，副线圈中电流为：I2＝n1n2I1＝n1n2I0＝12×1A＝12A，这也就是副线圈中的最大电流．副线圈的输出电压有效值为：U2＝n2n1U1＝n2U1mn12＝21×22022V＝440V.因此，副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin＝U2I2＝4401/2Ω＝880Ω.7．如图所示的变压器原线圈和副线圈之间是绝缘的．原线圈中的电压U1是由发电机直接供给的，与变压器无关，U2是副线圈对应的电压．如果将副线圈对应的电路中的开关S闭合，将使得电流表A2中的电流增大．以下说法正确的是()A．U2的数值增大，A1的示数增大B．U2的数值减小，A1的示数减小C．U2的数值不变，A1的示数减小D．U2的数值不变，A1的示数增大解析：选D.由U1U2＝n1n2知，由于原、副线圈的匝数不变，原线圈的输入电压不变，因此副线圈的输出电压不变．当S闭合后，由于A2中的电流增大，即I2增大，由I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2，因此I1即A1的示数增大．二、多项选择题8．如图所示为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1＝400匝，n2＝800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定()A．这是一台降压变压器B．这是一台升压变压器C．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍D．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半解析：选BC.据变压器公式，U1/U2＝n1/n2＝1/2，U2＝2U1，变压器为升压变压器．9．如图所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是()A．图中M是闭合的铁芯B．发电机应与线圈Ⅰ相连，升高后的电压由c、d两端输出C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D．变压器是根据电磁感应原理工作的解析：选AD.由题知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故Ⅱ为输入端即接发电机，Ⅰ为输出端，B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能，所以C项错，故选A、D.10．如图所示，利用一理想变压器给一个电灯供电，在其他条件不变时，若增加副线圈的匝数，则()A．灯亮度减小B．电流表示数增大C．电压表示数增大D．变压器的输入功率不变解析：选BC.若增加副线圈的匝数，次级电压升高，电压表的读数增大，电灯的亮度增加，输出电流增加，输入电流也随输出电流的增大而增大，所以A错，B、C对．变压器的输出功率增加，D错．三、非选择题11．一台理想变压器，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，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U1U2＝n1n2得：U2＝U1n2n1＝220×4402200V＝44V.I2＝U2R＝44100A＝0.44A.P入＝P出＝I2U2＝0.44×44W＝19.36W效率η＝100%.答案：(1)00(2)440.4419.36100%12．如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，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？解析：(1)根据变压比：n1n0＝U1U0及n2n0＝U2U0有n1＝U1U0·n0＝33002×1匝＝1650匝n2＝U2U0·n0＝2202×1匝＝110匝．(2)由其是理想变压器得P入＝P出，I1U1＝I2U2I1＝U2U1·I2＝2203300×5A≈0.33A.(3)开关S闭合时，负载增加，总电阻减小，副线圈的输出电压U2不变，I2＝U2R，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I1U1＝I2U2，原线圈中的电流I1也随之增大了．答案：(1)1650匝110匝(2)0.33A(3)变大变大