(练习)素养培优练2 变压器综合问题-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

素养培优练(二)　变压器综合问题 一、选择题 1．(多选)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4 B．线圈匝数n1＞n2，n3＞n4 C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路 D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路 CD　[题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1＞n2，其中的电表为电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3＜n4，其中的电表为电流表，副线圈电压较大，输出端不可以断路，故选项C、D正确。] 2．理想升压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电流，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变大时，以下说法正确的是(　　) A．输出功率减小 B．A2读数减小 C．A1读数减小 D．A1读数不为零，且保持不变 D　[根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此副线圈上无电压，无输出功率，由于原线圈构成直流通路，故电流表A1有恒定读数，本题选项D正确。] 3．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时(　　) A．A1的读数变大，A2的读数变大 B．A1的读数变大，A2的读数变小 C．A1的读数变小，A2的读数变大 D．A1的读数变小，A2的读数变小 A　[对副线圈，当滑动触头下移时，R3变小，R总变小，I＝，U不变，I变大，由原、副线圈中电流与匝数成反比，可知A1的示数变大，U并＝U－UR1变小，通过R2的电流变小，IA2＝I－IR2变大，A2的示数变大。] 4．钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为1.2 A。图乙中用同一电缆线绕了3匝，则(　　) 甲　　　　　　　乙 A．这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4 A B．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4 A C．这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6 A D．这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6 A C　[钳形电流表是根据电磁感应原理制成的，故只能用来测量交变电流的电流。钳形电流表实际上是一个变压器，电流表接在副线圈上，图甲中原线圈的匝数为1匝，电流表的读数为1.2 A；图乙中用同一电缆线绕了3匝，根据变压器的电流关系＝，可知电流表的读数为3.6 A。] 5．(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则(　　) A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小 C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 BC　[当P的位置不动时，U2＝U1不变，将Q向下移动，R就变大，由I2＝知I2减小，故选项B正确；保持Q的位置不变，R就不变，将P逆时针旋转，则n2增大，U2必增大，所以I2也增大，故选项C正确。故应选BC。] 6．(创新题)随着科技的进步，温室气体逐渐增多，造成全球变暖，人们开始意识到节能减排的重要性。如图甲所示为某款家用式变频空调，其内部的交流变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变交流电动机的转速。变频空调开始工作时，当室内温度降至设定温度后，交流电动机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变，从而达到节能减排的效果。如图乙所示为变频空调的内部结构简图，其理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n1＝200、n2＝100，电压表为理想交流电表。若因交流变频器的作用使得输出电压的频率增大为原来的2倍，下列说法正确的是(交流变频器可视为交流发电机)(　　) 甲　　　　　　乙　　　　　 A．理想变压器副线圈的输出电压变为原来的2倍 B．若没有交流变频器，则电压表的示数为220 V C．穿过原、副线圈的磁通量之比为1∶2 D．穿过原、副线圈的磁通量之比为2∶1 A　[交流变频器输出电压的频率增大为原来的2倍，由Em＝NBSω＝NBS·2πf可知，原线圈的输入电压变为原来的2倍，由＝，可知，副线圈的输出电压变为原来的2倍，故A正确；若没有交流变频器，原线圈输入电压为220 V，又n1∶n2＝2∶1，则电压表的示数为110 V，故B错误；根据变压器的原理可知，原、副线圈中的磁通量是相同的，所以穿过原、副线圈的磁通量之比为1∶1，故C、D错误。故选A。] 7．如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小