2019届高中物理第五章交变电流5.4变压器检测（含解析）新人教版 5页

4　变压器一、A组(20分钟)1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(　　)A.通有正弦式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:通有正弦式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;因理想变压器无漏磁,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈中的电能,所以原、副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。答案:C2.(多选)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1∶1解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。答案:BD3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图(　　)解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。答案:C4.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是(　　)n解析:电流互感器应是测电流的,应串联在火线上,故选项B、D错误;同时,由I1n1=I2n2知,要使I2n1,故选项A正确,选项C错误。答案:A5.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220V　60W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则(　　)A.电流表的示数为AB.电流表的示数为AC.电源输出功率为1200WD.原线圈端电压为11V解析:由题意知流经副线圈的电流I2=A=A,则电流表的示数为I1=A,选项A正确而B错误;因为是理想变压器,故电源输出的功率等于灯泡消耗的功率,选项C错误;由U1=×220V=4400V知,选项D错误。答案:A6.如图所示,一输入电压为220V、输出电压为36V的变压器副线圈烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,然后将原线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈两端的电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)A.1100,360B.1100,180C.2200,180D.2200,360解析:由U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得n1=n3=1100匝,n2=n1=180匝,B选项正确。答案:Bn7.图中理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1,两线圈的直流电阻均可忽略。若副线圈负载电阻为R,那么变压器工作时,a、b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻)为(　　)A.nRB.n2RC.D.解析:a、b间的等效电阻即为该两点的电压U1及流经两点间的电流I1之比,应为Rab==n2=n2R。答案:B8.导学号95814072如图所示,理想变压器有两个副线圈,原线圈1接220V的交流电源,副线圈2的匝数为30匝,与其串联的“12V　12W”的灯泡L正常发光,副线圈3的输出电压为110V,另一端接有电阻R,通过R的电流为0.4A。求:(1)副线圈3的匝数n3。(2)原线圈1的匝数n1和通过它的电流I1。解析:(1)对两个副线圈应用电压关系可得n3=U2=275匝。(2)根据电压与匝数成正比得n1=n2=550匝,对整个变压器由功率关系列式I1U1=I2U2+I3U3,所以I1=0.255A。答案:(1)275匝　(2)550匝　0.255A二、B组(15分钟)1.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=1000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220V,电流表示数为10A,则高压输电线的送电功率为(　　)A.2.2×103WB.2.2×10-2WnC.2.2×108WD.2.2×104W解析:由电流互感器知高压输电线中电流I=1000A,由电压互感器知高压输电线的电压U=220×103V,则高压输电线的送电功率P=UI=2.2×108W。答案:C2.一台理想变压器的副线圈有100匝,输出电压为10V,则铁芯中磁通量的变化率的峰值为(　　)A.10Wb/s　　　　　B.14.1Wb/sC.0.14Wb/sD.28.2Wb/s答案:C3.(多选)如图所示,L1、L2是高压输电线,图中两电表示数分别是220V和10A,已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则(　　)A.甲图中的电表是电压表,输电电压为22000VB.甲是电流互感器,输电电流是100AC.乙图中的电表是电压表,输电电压为22000VD.乙图是电流互感器,输电电流是100A解析:题图甲是电压互感器,题图甲中的电表是电压表,根据电压与匝数成正比可知输电电压为22000V,A对,B错;题图乙是电流互感器,题图乙中的电表是电流表,根据电流与匝数成反比可得输电电流是100A,C错,D对。答案:AD4.导学号95814073如图甲、乙所示的电路中,当A、B接有效值为10V的交流电压时,C、D间电压的有效值为4V;当M、N接10V直流电压时,P、Q间的电压也为4V。现把C、D接4V交流电压,P、Q接4V直流电压,下列表示A、B间和M、N间电压的是(　　)A.10V,10VB.10V,4VC.4V,10VD.10V,0解析:题图甲是一个自耦变压器,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4V交流电压时,A、B间将得到10nV交流电压。题图乙是一个分压电路,当M、N作为输入端时,上下两个电阻上的电压跟它们电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时,电流只经过下面那个电阻,上面的电阻中没有电流通过,M、P两端也就没有电势差,即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4V直流电压时,M、N两端的电压也是4V。如果M、N或P、Q换成接交流电压,上述关系仍然成立,因为交变电流在纯电阻电路中欧姆定律仍然适用。答案:B5.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数n1=1100匝,接入电压U1=220V的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数n2、n3分别为多少?(2)若在两副线圈上分别接上“6V　20W”“110V60W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?解析:(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系,由,得n2=n1=×1100匝=30匝,n3=n1=×1100匝=550匝。(2)设原线圈输入电流为I1,由P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3=P2+P3,所以I1=0.36A。答案:(1)30匝　550匝　(2)0.36A