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“四翼”检测评价(十一) 科学探究:变压器
A组—重基础·体现综合
1.如图所示为变压器原理图,其原线圈和副线圈的匝数分别为n1、n2,若输出电压小于输入电压,下列说法正确的是( )
A.输入的是直流电,且n1>n2
B.输入的是直流电,且n1<n2
C.输入的是交流电,且n1>n2
D.输入的是交流电,且n1<n2
解析:选C 变压器只能对交流电进行升压或降压,A、B错误;原副线圈的电压之比等于匝数之比,若输出电压小于输入电压,则n1>n2,C正确,D错误。
2.理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,当原线圈接220 V交流电后,副线圈输出的电压是( )
A.220 V B.110 V
C.55 V D.22 V
解析:选D 根据理想变压器原理有:=,解得:U2=U1=×220 V=22 V,D正确,A、B、C错误。
3.(多选)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈
B.测量原、副线圈的电压,可用“测量电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表
C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压
D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响
解析:选AD 变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,A、D正确;变压器只能用交流电压表测量,不能用直流电压表测量,B错误;根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8,副线圈接0、4,那么副线圈电压小于原线圈电压,C错误。
4.(多选)如图所示,理想变压器原线圈接一交流电源,副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2,最初开关S是断开的,现闭合开关S,则( )
A.副线圈两端电压不变
B.灯泡L1变亮
C.电流表A1示数变大
D.电阻R中的电流变小
解析:选AC 闭合开关S,副线圈两端电压不变,选项A正确;副线圈输出电流增大,电阻R中的电流变大,灯泡L1两端电压降低,灯泡L1变暗,选项B、D错误;电流表A1示数变大,选项C正确。
5.如图所示,为了浴室用电安全,某同学用理想变压器给浴室降压供电,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈输入交变电压u=311sin(100πt)V。已知照明灯额定功率为44 W,排气扇电动机内阻为1 Ω,电流表示数为2 A,各用电器均正常工作,电表均为理想电表。则( )
A.电压表示数为62 V
B.变压器的输入功率为186 W
C.排气扇输出功率为43 W
D.保险丝熔断电流不得低于2 A
解析:选C 变压器输入交变电压u=311sin(100πt)V,有效值U≈220 V,变压器原、副线圈匝数比为5∶1,所以副线圈电压U2=44 V,A错误;电流表示数为2 A,所以变压器的输出功率P=44×2 W=88 W,所以变压器的输入功率为88 W,B错误;照明灯的电流I1= A=1 A,则排气扇的电流为I2=2 A-1 A=1 A,则排气扇输出功率为P出=I2U2-I22r=1×44 W-12×1 W=43 W,C正确;变压器的初级线圈电流为I=I次= A=0.4 A,故保险丝熔断电流不得低于0.4 A,D错误。
6.某同学设计了一个充电装置,如图所示。假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为0.2 s,电压最大值为0.05 V。理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为1∶60,下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为10 Hz
B.副线圈两端电压最大值为3 V
C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关
D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率
解析:选B 周期T=0.2 s,频率f==5 Hz,故A错误;由理想变压器原理可知=,副线圈两端的最大电压为U2=U1=3 V,故B正确;变压器的输入电压由螺线管与永磁铁相对运动产生,故输入电压与永磁铁的磁场强弱有关,故C错误;由理想变压器原理可知,充电电路的输入功率等于变压器的输入功率,故D错误。
7.(多选)由于天气原因某小区的供电系统遭到严重破坏。为此,启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,发电机输出的电压u=480 sin 100πt (V),图中R表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时,用户的用电器恰好正常工作。下列说法正确的是( )
A.若A2的示数为2 A,R=10 Ω,则原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1
B.若A2的示数为2 A,R=10 Ω,则原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1
C.若发电机的输出电压发生波动使V1的示数小于正常值,要使用