2019年高中物理课时达标训练（十一）第4章第2节变压器（含解析）鲁科版 5页

变压器一、单项选择题1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　)A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10∶12.(全国新课标)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1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V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2.0kW。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．380V和5.3A　　　　　B．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A3．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，○A、○V为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述不正确的是(　　)A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为2∶1C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz4．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(　　)nA．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5．(天津高考)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则(　　)A．ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB．ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd二、多项选择题6．一理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则下列判断正确的是(　　)A．U1＞U2B．P1＝P2C．I1＜I2D．P1＞P27．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表A1的示数是0.2A，电流表A2的示数为1.0A。下列说法正确的是(　　)A．原线圈和副线圈的匝数比为1∶5B．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C．若将另一个电阻与原负载R串联，则电流表A2的示数增大D．若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表A2的示数增大8．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是(　　)nA．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增大三、非选择题9.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b两端加一定交流电压后，求两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端电压之比。10．如图所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1。初级线圈的输入电压是660V，次级线圈的电阻为0.2Ω，这台变压器供给100盏“220V　60W”的电灯用电。求：(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率；(2)接通时次级线圈的端电压；(3)每盏灯的实际功率。n参考答案1．解析：选B　对理想变压器，无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，B正确，A、C、D错误。2．解析：选B　对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I1＝＝A≈9.1A，负载两端电压即为副线圈电压，由＝，即＝，可得U2＝380V，B正确。3．解析：选D　由题图乙可知原线圈两端电压的有效值U1＝220V，由＝，可得原、副线圈匝数之比＝＝＝2∶1，B正确；电流表示数与电压表示数都为有效值，C正确；电流表示数I＝＝A＝2A，A正确；由题图乙可知T＝0.02s，所以交变电压的频率为f＝＝Hz＝50Hz，D错误。4．解析：选A　当滑动触头下移时，R3↓，R总↓，I＝，U不变，I↑，U并＝U－UR1↓，通过R2的电流IR2↓，IA2＝I－IR2↑，A2的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知A1的示数变大，A正确。5．解析：选B　电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据变流比公式I1n1＝I2n2可知，Iab＞Icd，电流表应接在电流较小一侧，B正确。6．解析：选ABC　因变压器为理想变压器，故有＝，P1＝P2，由题意知n1＞n2，则U1＞U2，又因I1U1＝I2U2，则I1＜I2，A、B、C正确。7．解析：选BD　由I1∶I2＝n2∶n1，可得n1∶n2＝5∶1，A错误，B正确；若将另一个电阻与原负载R串联，则副线圈所在回路总电阻变大，由I2＝知，电流表A2的示数减小，C错误；若将另一个电阻与原负载R并联，则副线圈所在回路总电阻变小，I2增大，即电流表A2的示数增大，D正确。8．解析：选AD　由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02s，频率为50Hz，所以副线圈输出电压的频率为50Hz，A正确；原线圈输入电压的最大值为310V，有效值为220V，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为22V，B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副线圈输出电流增大，输出功率增加，D正确。n9．解析：变压器原、副线圈电流比＝＝设流过A电阻电流I1＝I，则流过B电阻电流I2＝4I所以两电阻功率之比＝＝＝两电阻两端电压之比＝＝答案：　10．解析：(1)设空载时次级线圈的端电压为U2，则＝解得U2＝U1＝220V因为空载，次级线圈的负载电阻R2→∞，电流I2＝0，则P＝I2U2＝0(2)接通电路后，100盏电灯并联的总电阻为R外＝＝≈8.07Ω次级线圈中的电流I′2＝＝A≈26.6A次级线圈的端电压U′2＝I′2R外≈214.66V(3)每盏灯的实际功率P′＝U′2＝×214.66W≈57.1W答案：(1)220V　0　(2)214.66V(3)57.1W