5.4变压器-2021-2022学年高二物理课后强化作业（人教版选修3-2）

5.4 变 压 器 一、选择题 1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为(　　) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势 【答案】 D 【解析】理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B不符合题意，故选D. 2．将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为(　　) A．120匝　　　　　　　 　B．150匝 C．180匝 D．220匝 【答案】A 【解析】由变压比＝，则＝，所以n1＝1 100匝．当U2′＝30 V时，＝，所以n2′＝150匝，故Δn2＝n2′－n2＝120匝． 3．在如图所示的两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为(　　) A．220 V,220 V B．220 V,110 V C．110 V,110 V D．220 V,0 【答案】B 【解析】对变压器，根据＝可得Uab＝220 V；对滑动变阻器来说，当gh间接上110 V电压时，ef间电压Uef＝110 V，故B选项正确． 4．下图所示的4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯相同，且都是“200 V,40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，台灯消耗的功率最小的是(　　) 【答案】　C 【解析】　在通过电阻进行分压或分流的电路中，电阻本身将消耗能量，利用理想变压器使灯在工作时变压器不损失能量，则这种可调台灯消耗的功率就最小，分析可知使灯的功率都调至20 W时C电路消耗功率最小． 5．(多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(　　) A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 【答案】BC 【解析】保持Q的位置不动，将P向上滑动时，滑动变阻器R的有效电阻变大，输出电压不变，则输出电流减少，电流表示数变小，故选项A错误，B正确；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，输出电压变大，电流表示数变大，故选项C正确，D错误． 6．如图所示，匝数为100匝的矩形线图abcd处于磁感应强度B＝ T的水平匀强磁场中，线圈面积S＝0.5 m2，内阻不计；线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝10π rad/s匀速转动；线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“12 V　12 W”的灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是(　　) A．通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz B．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V C．变压器原、副线圈匝数之比为10∶1 D．若将该灯泡更换为“12 V　24 W”的灯泡且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速 【答案】C 【解析】根据角速度和频率的关系可知，通过灯泡的交变电流的频率f＝＝5 Hz，A选项错误；根据交变电流的产生原理可知，矩形线圈产生电动势的最大值Um＝nBSω＝120 V，B选项错误；原线圈输入电压的有效值U1＝＝120 V，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，＝＝10∶1，C选项正确；灯泡的额定电压不变，不需要改变线圈的转速，D选项错误． 7．(多选)如图所示的电路中，在a、b之间接正弦交流电，现将滑动变阻器R2的滑动触头向下移动，则(　　) A．V1的示数不变，V2的示数不变 B．V1的示数减小，V2的示数减小 C．A1的示数增大，A2的示数减小 D．A1的示数增大，A2的示数增大 【答案】AC 【解析】将滑动变阻器R2的滑动触头向下移动，则副线圈总电阻减小，根据理想变压器的规律可知，输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，则电压表V1的示数不变，V2的示数不变，A选项正确，B选项错误；变压器的输出电流增大，则输入电流增大，电阻R3两端电压增大，则电阻R1两端电压减小，则A1的示数增大，A2的示数减小，C选项正确，D选项错误． 8．有一理想的降压变压器，四个标称均为“6 V　6 W”的小灯泡a、b、c、d以及理想电压表接在变压器上，电路如图所示．在1、2两端接交流电源(电压有效值