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课时作业(12) 变压器
[对应学生用书P129]
1.如图所示的四个电路中,能够实现升压的是( )
D [变压器只能对交流电变压,不能对直流电变压,故A、B错误;由于电压与线圈匝数成正比,所以D能实现升压.]
2.某理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,下列说法正确的是( )
A.穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等,但穿过每匝线圈的磁通量并不相等
C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 10∶1
D.正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为 1∶1
D [由于理想变压器无磁通量损失,因而穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,选项A、B、C错误;理想变压器可以忽略能量损耗,故输入功率等于输出功率,选项D正确.]
3.如图所示,某理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒l在匀强磁场中以速度v向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12 mA,则电流表的示数( )
A.为3 mA B.为0
C.为48 mA D.与负载R的值有关
B [导体棒做匀速直线运动,产生的电动势是定值,穿过副线圈的磁通量不变,是定值,副线圈不产生感应电动势,副线圈电流为零,电流表A2的示数为0,B正确.]
4.(2020·江苏卷)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示.其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上.则电流互感器( )
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
D [原线圈匝数较少,副线圈匝数较多,则可知电流互感器是一种降电流的变压器,副线圈的电流小于原线圈的电流,A选项错误,D选项正确.电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象,只可以测量交变电流,B选项错误.电流互感器不会改变电流的频率,只改变电流,故原、副线圈电流的频率相同,C选项错误.]
5.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光.则( )
A.电流表的示数为 A
B.电源的输出功率为1 200 W
C.电流表的示数为 A
D.原线圈两端的电压为11 V
C [I额== A= A,又=,则I=I额= A,故A错误,C正确.P额=P出=60 W,故B错误.=,则U=20U额=20×220 V=4 400 V,故D错误.]
6.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为22 W;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( )
A.U=110 V,I=0.2 A
B.U=110 V,I=0.05 A
C.U=110 V,I=0.2 A
D.U=110 V,I=0.2 A
A [交流电压表、电流表测得的是交变电流的有效值,由灯泡正常发光可知,变压器的输出电压为220 V,而变压器的输入电压与输出电压之比等于原、副线圈的匝数比,故变压器的输入电压为110 V,电压表的示数为110 V;又因为理想变压器的输入功率等于输出功率,所以由P=UI可知变压器的输入电流为I入=2I额=2× A=0.2 A,A正确.]
7.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝,原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为 2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为( )
A.380 V和5.3 A
B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A
D.240 V和9.1 A
B [理想变压器中原、副线圈的功率相同,故通过原线圈的电流I1== A≈9.1 A,负载两端电压即为副线圈电压,由=,代入已知数据可得U2=380 V,故B正确.]
8.(多选)理想变压器正常工作时,原、副线圈中的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、P2,关于它们之间的关系,下列说法正确的是( )
A.I1由I2决定 B.U2与负载有关
C.P1由P2决定 D.U1由U2决定
AC [理想变压器中的电流关系可写成I1=I2,即原线圈中的电流由副线圈中的电流决定;同理,由 = 知,副线圈中的电压由原线圈中的电压决定;输入功率随输出功率的变化而变化,因此A、C正确,B、D错误.]
9.(