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20xx滬科版高中物理選修3-2第3章第2節(jié)變壓器為什么能改變電壓電能的開發(fā)與利用word學(xué)案(完整版)

2025-01-15 16:41上一頁面

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【正文】 器的知識.意在考查學(xué)生對變壓器知識的理解.由于理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比,副線圈匝數(shù) n2= 100 匝, A錯誤;理想變壓器的原、副線圈的功率相等.所以原線圈的輸入功率為 10 W, C正確;由功率 P= UI可得副線圈中的電流 I2= A,原線圈中的電流 I1= n2n1I2≈ A, B 正確 , D 錯誤. 2 所示 , 理想變壓器的原線圈接在 u= 220 2 sin (100πt )V的交流電源上 , 副線圈接有 R= 55 Ω的負載電阻 . 原 、 副線圈匝數(shù)之比為 2∶ 、 電壓表均為理想電表 ,下列說法中正確的是 ( ) 圖 2 A. 原線圈中電流表的讀數(shù)為 1 A B. 原線圈中的輸入功率為 220 2 W C. 副線圈中電壓表的讀數(shù)為 110 2 V D. 副線圈中輸出交流電的周期為 50 s 答案 A 解析 先 計算副線圈的電壓的有效值,原線圈電壓的有效值為 220 V,根據(jù)匝數(shù)比可以得到副線圈的電壓的有效值為 110 V,根據(jù)負載電阻的大小可以知道副線圈中電流為 2 A,根據(jù)原、副線圈的輸入功率和輸出功率相等可以知道原線圈中輸入功率為 220 W,電流有效值為 1 A. 副線圈中輸出交流電的周期與原線圈相同為 s. 5. 一臺理想降壓變壓器從 10 kV的線路中降壓并提供 200 A的負載電流 . 已知兩個線圈的匝數(shù)比為 40∶ 1, 則變壓器的原線圈電流 、 輸出電壓及輸出功率是 ( ) A. 5 A,250 V,50 kW B. 5 A,10 kV,50 kW C. 200 A,250 V,50 kW D. 200 A,10 kV,2 103 kW 答案 A 解析 由 I1I2= n2n1得 : I1= 140 200 A= 5 A; 由 U1U2= n1n2得 : U2= U1n2n1= 10 103 140 V= 250 V;由理想變壓器功率關(guān)系得 : P 入 = P 出 = U1I1= U2I2= 200 250 W= 50 A. 6. 如圖 3 所示是霓虹燈的供電電路 , 電路中的變壓器可視為理想變壓器 . 已知變壓器 原線圈與副線圈匝數(shù)比 n1n2= 120, 加在原線圈的電壓為 u1= 311sin (100πt) V. 霓虹燈正常工作時的電阻 R= 440 kΩ, I I2表示原 、 副線圈中的電流 . 下列判斷正確的是 ( ) 圖 3 A. 副線圈兩端電壓為 6 220 V, 副線圈中的電流為 mA B. 副線圈兩端電壓為 4 400 V, 副線圈中的電流為 10 mA C. I1< I2 D. I1> I2 答案 BD 解析 原線圈電壓的有效值 U1= Um2= 3112 V≈ 220 V,由變壓比 U1U2= n1n2知, U2= U1n2n1= 4 400 V,副線圈中的電流 I2= U2R= 4 400440 103 A= A= 10 mA,原、副線圈電流跟匝數(shù)成反比,故 I1> I2. 4 所示 , 一只理想變壓器原線圈與頻率為 50 Hz 的正弦交變電源相連 , 兩個阻值均為 20 Ω 的電阻串聯(lián)后接在副線圈的兩端 . 圖中的電流表 、 電壓表均為理想交流電表 , 原 、 副線圈分別為 200 匝和 100匝 , 電壓表的示數(shù)為 5 V. 則 ( ) A. 電流表的讀數(shù)為 A 圖 4 B. 流過電阻的交變電流的頻率為 100 Hz C. 交變電源的輸出電壓的最大值為 20 2 V D. 交變電源的輸出功率為 W 答案 CD 解析 根據(jù)歐姆定律可得副線圈中的電流 I2= UR= A,根據(jù)理想變壓器原、副線圈中的電流與匝數(shù) 的關(guān)系 I1I2= n2n1可解得, I1= A, A錯誤;理想變壓器原、副線圈中的交變電流的頻率相同,都為 50 Hz, B錯誤;副線圈輸出電壓的有效值為 10 V.根據(jù)正弦交變電流的最大值和有效值的關(guān)系可得其最大值應(yīng)為 U2m= 10 2 V.原、副線圈電壓比為 U1U2= n1n2,可得交變電源輸出電壓的最大值為 U1m= 20 2 V, C 正確;對于理想變壓器,交變電源的輸出功率等于變壓器副線圈負載消耗的功 率, P= 2 5220 W= W,故 D 正確. 題組三 幾種常見的變壓器 8. 自耦變壓器鐵心上只繞有一個線圈 , 原 、 副線圈都只取該線圈的某部分 . 一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖 5 所示 , 其副線圈匝數(shù)可調(diào) . 已知變壓器線圈總匝數(shù)為 1 900匝 ;原線圈為 1 100 匝 , 接在有效值為 220 V的交流電源上 . 當變壓器輸出電壓調(diào)至最大時 , 負載 R上的功率為 I1, 負載兩端電壓的有效值為 U2, 且變壓器是理想的 , 則 U2和 I1分別約為 ( ) 圖 5 A. 380 V和 A B. 380 V和 A C. 240 V和 A D. 240 V和 A 答案 B 解析 根據(jù)理想變壓器電壓比關(guān)系 U1U2= n1n2,代入數(shù)據(jù)解得副線圈
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