第3章 第3节 科学探究：变压器-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课时作业word（鲁科版）

第3节　科学探究:变压器 课时作业·巩固提升 基础巩固 一、选择题 1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(　C　) A.通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量发生变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 解析:通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,穿过原、副线圈的磁通量相等,B错误;由产生电磁感应的条件可知,C正确;原线圈与铁芯彼此绝缘,不是电流通过铁芯流到副线圈,而是通过其互感作用,使副线圈产生了交变电流,D错误。 2.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1。电池和交流电源的电动势都为6 V,内阻均不计。下列说法正确的是(　BC　) A.S与a接通的瞬间,R中无感应电流 B.S与a接通稳定后,R两端的电压为0 C.S与b接通稳定后,R两端的电压为3 V D.S与b接通稳定后,原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 解析:由理想变压器的原理可知,当S与a接通稳定后,由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化,故在副线圈中无感应电流,但在刚接通瞬间,副线圈两端的电压不为零,R中有感应电流,A错误,B正确;当S与b接通稳定后,原线圈中接有交变电流,由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3 V,C正确;变压器并不改变交变电流的频率,D错误。 3.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶20,当变压器原线圈上电压不变而增加负载时,副线圈输出电流增加2 A,则输入电流(　C　) A.增加0.1 A B.降低0.1 A C.增加40 A D.降低40 A 解析:根据原、副线圈的电流与匝数的关系,有==,即I1=20 I2,则ΔI1=20ΔI2=20×2 A=40 A,故C正确,A、B、D错误。 4.(2021·福建永春期末)如图甲所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为22∶1,其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈通过电流表与负载电阻R=20 Ω相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表,则下列说法正确的是(　B　) A.电流表的示数是0.5 A B.变压器的输入功率是5 W C.流过R的电流方向每秒改变50次 D.当t=1×10-2 s时电压表的示数是0 V 解析:由题图乙可知交流电压最大值Um=220 V,有效值为220 V, 据变压比=可知,输出电压有效值为10 V,电压表的示数为有效值,则任意时刻的示数均为10 V,故D错误;根据闭合电路欧姆定律可知, I==0.5 A,电流表的示数是0.5 A,故A错误;变压器的输出功率P=UI=5 W,根据输入功率等于输出功率可知,变压器的输入功率是5 W,故B正确;周期T=0.02 s,则流过R的电流方向每秒改变100次,故C错误。 5.(2022·江西南昌期末)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙 所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的阻值应调节为(　A　) A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω 解析:原线圈电压的有效值U1= V=220 V,根据理想变压器的电压规律=可知,副线圈电压有效值为U2=30 V,灯泡正常工作,根据闭合电路欧姆定律可知分压为24 V,则通过灯泡的电流,即副线圈部分的干路电流为IL== A=1.6 A,根据串联分压规律可知,R1和R2、R构成的并联电路部分的分压为U=U2-UL=30 V-24 V=6 V,通过R1的电流为I1== A=0.6 A,通过R2、R的电流为I2=IL-I1=1.6 A-0.6 A=1 A,R2、R的分压为U=I2(R2+R),解得滑动变阻器的阻值为R=-R2=1 Ω,A正确,B、C、D错误。 6.(2021·福建晋江期末)(多选)如图所示,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,电阻不计,绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动,从图示位置开始计时,矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R,下列判断正确的是(　BD　) A.矩形线圈从图示位置经过时间时,通过电流表的电荷量为0 B.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcos ωt C.当P位置不动,R增大时,电压表读数也增大 D.当P位置向上移动,R不变时,电流表读数增大 解析:矩形线圈从图示位置经过时间时,刚好为周期,磁通量的变化量不为0,通过电流表的电荷量不为0,选项A错误;矩形线圈