3.3 变压器（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第二册物理（人教版2019）

3.3　变压器 [见学生用书P46] 如图所示为一手机充电器正在对手机充电，我们知道家用电电压为220 V，而手机充电电压为5 V左右，充电器是如何实现把220 V的电压变为5 V左右的呢？ 【答案】 手机充电器里面本质是一个变压器，准确地说是一个降压变压器，把220 V的交流电压降为5 V左右，从而实现对手机的充电。 1．关于理想变压器的工作原理，下列说法正确的是(　C　) A．通有正弦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．穿过副线圈磁通量的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；因理想变压器无能量损耗，B错误；由互感现象可知这是变压器的工作原理，C正确；线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，D错误。 2．下列选项图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是(　C　) 【解析】 变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流电流变压，A、D错误；由于理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，B错误，C正确。 3．对理想变压器作出的判断正确的是(　D　) A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B．低压线圈匝数少、电流小、导线细 C．高压线圈匝数多、电流大、导线细 D．低压线圈匝数少、电流大、导线粗 【解析】 根据功率关系可知U1I1＝U2I2，电压高的匝数多，电流小，用细线。电压低的匝数少，电流大，用粗线。 4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω，A、B两端电压u1＝12sin 100πt V。下列说法正确的是(　D　) 第4题图 A．电流频率为100 Hz B.的读数为24 V C.的读数为0.5 A D．变压器输入功率为6 W 【解析】 根据u1＝12sin 100πt V及U＝知U1＝12 V，f＝＝50 Hz，A错误；根据＝得U2＝U1＝×12 V＝6 V，即的读数为6 V，B错误；又I2＝＝ A＝1 A，即的读数为1 A，C错误；根据P1＝P2及P2＝＝ W＝6 W，D正确。 5．如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。下列判断正确的是(　B　) 第5题图 A．变压器输入功率为484 W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶3 【解析】 变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60 W＝132 W，A错误；由＝得＝＝，D错误；由＝得I1＝I2＝×2.2 A＝0.6 A，B正确；根据I＝得通过副线圈的电流的最大值I2m＝I2＝ A，C错误。 6．理想变压器的原线圈接在u＝110sin 60πt V的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，如图所示，原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　B　) 第6题图 A．电压表的示数为55 V B．原线圈的输入功率为880 W C．副线圈输出交流电的频率为60 Hz D．若在电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 【解析】 根据原线圈的输入电压u＝110sin 60πt V，可知原线圈电压有效值为110 V，原、副线圈匝数之比为1∶2，又有＝，解得电压表的示数U2＝220 V，A错误；副线圈的功率为P＝＝ W＝880 W，B正确；根据原线圈的输入电压可知该交流电的频率为30 Hz，C错误；若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，可知总电阻为R总＝＝ Ω＝27.5 Ω，所以副线圈电流为I2＝＝ A＝8 A，根据＝，可知原线圈电流，即电流表示数为I1＝16 A，D错误。 7．如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R组成闭合电路。当直导线MN在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表的示数是10 mA，那么电流表的示数是(　B　) 第7题图 A．40 mA B．0 C．10 mA D．2.5 mA 【解析】 由于直导线MN匀速运动，则MN切割磁场产生的电流恒定，线圈中产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，即电流表A2的示数为0，B正确。 8．如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q