14 课时精练(十二) 科学探究：变压器-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版2019）

课时精练(十二)　科学探究：变压器 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础达标] 1．如图是“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验示意图，a线圈接交流电源，b线圈接交流电压表，不计两线圈的内阻，在实验过程中(　　) A．只增加b线圈的匝数，电压表的示数一定增大 B．只增加a线圈的匝数，电压表的示数一定增大 C．同时增加a、b两线圈的匝数，电压表的示数一定增大 D．只改变a线圈两端的电压，电压表的示数不变 A　[根据＝，解得Ub＝Ua，若只增加b线圈的匝数，电压表的示数一定增大，若只增加a线圈的匝数，电压表的示数一定减小，故A正确，B错误；电压表的示数应与a、b两线圈的匝数比有关，故C错误；只改变a线圈两端的电压，电压表的示数改变，故D错误。] 2.如图甲、乙所示的电路中，当A、B接10 V交流电压时，C、D间电压为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，则A、B间和M、N间的电压分别是(　　) A．10 V　10 V B．10 V　4 V C．4 V　10 V D．10 V　0 B　[如图甲所示是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边的电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V的交流电压；如图乙所示是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比；但是当把电压加在P、Q两端时，M、P两点的电势相等；所以当P、Q接4 V直流电压时，M、N两端电压也是4 V，故B正确。] 3.(2022·北京海淀区高二期末)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈中的电流分别为I1、I2。若保持n1、n2和U1不变，且闭合开关S后两灯泡均能发光。将开关S由闭合变为断开，则(　　) A．U2增大 B．I1减小 C．I2增大 D．变压器的输入功率增大 B　[根据＝可知U2不变，A错误；将开关S由闭合变为断开，则负载电阻变大，副线圈中电流I2减小，则原线圈中电流I1减小，B正确，C错误；变压器的输出功率P2＝I2U2减小，则输入功率P1减小，D错误。] 4.(多选)(2022·西安模拟)钳形电流表多用于大电流的估测。某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器。按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合。导线中的交变电流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流。关于该钳形电流表，下列说法正确的是(　　) A．该钳形电流表属于升压变压器 B．该钳形电流表属于降压变压器 C．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大 D．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小 AC　[钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，故A正确，B错误；根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，故C正确，D错误。] 5.(2022·内蒙古集宁高二检测)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当长为L的导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为(　　) A．3 mA B．0 mA C．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E＝BLv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，故电流表A2的示数为0 mA，B正确。] 6.如图所示为理想变压器。原线圈的匝数为1 000匝，两个副线圈的匝数分别为n2＝50 匝、n3＝100 匝，L1是标有“6 V　2 W”字样的小灯泡，L2是标有“12 V　4 W”字样的小灯泡，当n1接上交变电流时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为(　　) A． A B． A C． A D． A C　[P出＝P1＋P2＝2 W＋4 W＝6 W，由P入＝P出，得P入＝I1U1＝6 W，又＝，所以U1＝U2＝×6 V＝120 V，所以I1＝＝ A＝ A，故C正确。] [能力提升] 7．(多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是(　　) A．所用交流电的频率为50 Hz B．电压表的示数为100 V C．电流表的示数为1.0 A D．变压器传输的电功率为15.0 W AD　[根据i2 -t图像可知T＝0.02 s，交流电的频率f＝＝50 Hz，A正确；副线圈两端电压U2＝I2R2＝×10 V＝10 V，由＝得原线圈两端电压U1＝100 V，电压表的示数U＝220 V－100 V＝120 V，B错误；电流表的示数I＝＝ A＝0.5 A，C错误；变压器传输的电功率P＝IR2＋I2R3＝15.0 W，D正确。] 8．(多选)(2022·江西瑞金高二期末)如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈A、B端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有的电表为理想电表，下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为220 V B．原、副线圈的匝数之比为10∶1 C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流 D．原线圈A、B端输入电压的变化规律为u＝311·sin 100πt (V) AD　[电压表的示数等于交流电压的有效值，所以电压表的示数为U1＝≈220 V，A正确；电容器刚好不被击穿，所以副线圈电压的最大值为22 V，有效值为U2＝ V＝11 V，所以原、副线圈的匝数之比为＝＝，B错误；交变电流能“通过”电容器，所以电流表的示数大于通过定值电阻R0的电流，C错误；由u -t图像可知u＝311 sin 100πt (V)，D正确。] 9．(多选)(2022·山东莱西高二期末)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　) A．发电机线圈产生的电动势最大值为2NBω2L B．通过电阻R2的电流为 C．电阻R2两端的电压为 D．n0与n1的比值为 CD　[发电机线圈产生的电动势最大值为Em＝NBSω＝2NBL2ω，故A错误；根据理想变压器变压规律可得＝，＝，根据欧姆定律可得I1＝I＝，I2＝，联立解得通过电阻R2的电流为I2＝，电阻R2两端的电压为U2＝，故B错误，C正确；原线圈两端电压的有效值为U0＝＝NBL2ω，联立解得＝，故D正确。] 学生用书第84页 学科网（北京）股份有限公司 $$