2019高中物理第三章电磁感应现象3.4变压器练习（含解析）新人教版 7页

变压器课后训练案巩固提升A组(20分钟)1.对于理想变压器,下列说法中不正确的是(　　)A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零解析:理想变压器的输入功率等于输出功率,所以A项正确。原、副线圈的电流的比值不变,所以B项正确。原线圈的电压决定于电源的电压,与副线圈无关,所以C项正确。答案:D2.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电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。答案:C3.对理想变压器作出的判断正确的是(　　)A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗B.低压线圈匝数少、电流小、导线细C.高压线圈匝数多、电流大、导线细D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗n解析:根据U1U2=n1n2,电压高的匝数多,电流小,用细线。电压低的,匝数少,电流大,用粗线。答案:D4.(多选)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列哪些物理量一定相等(　　)A.交变电流的频率　　　　B.电流的有效值C.电功率D.磁通量的变化率解析:由变压器的工作原理可知输入、输出交变电流的频率相同,穿过原、副线圈的磁通量变化率相等,所以A、D正确;理想变压器没有能量损失,即输入、输出功率相等,所以C正确;对于升、降压变压器中原、副线圈中电流的最大值、有效值不相同,所以B错误。答案:ACD5.如图所示,一理想变压器原线圈两端所加的电压U1=1100V时,副线圈两端的电压U2=220V。若此变压器副线圈的匝数n2=200,则原线圈的匝数n1为(　　)A.2000B.1000C.200D.100解析:由公式U1∶U2=n1∶n2,可解得n1=1000,故选B。答案:B6.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是(　　)解析:由U1U2=n1n2得副线圈电灯两端的输出电压U2=n2n1U1,由题意知U2>U1,所以n2>n1,则C图正确。n答案:C7.一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n1∶n2=20∶1,原线圈接入220V的交流电压,副线圈向一电阻为110Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为(　　)A.2AB.0.1AC.0.5AD.0.005A解析:由U1U2=n1n2解得副线圈两端的输出电压U2=U1n1·n2=220×120V=11V,所以副线圈的电流I2=U2R=11110A=0.1A。答案:B8.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为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端加一定交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=　　　　,两电阻两端电压之比UA∶UB=　　　　。 解析:对理想变压器,有I1I2=n2n1=14。又UA=I1R,UB=I2R,故UAUB=I1RI2R=I1I2=14。又PA=I12R,PB=I22R,所以PAPB=I12I22=I1I22=116。答案:1∶16　1∶49.理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈上加u=4002sin100πtV的交流电压,则在副线圈两端用交流电压表测得电压是多少?解析:由U=Umsinωt,得Um=4002V,n所以U1=Um2=400V,由U1U2=n1n2=41,得U2=100V。答案:100VB组(15分钟)1.一个理想变压器的原线圈和副线圈的匝数之比为2∶1,如果将原线圈接在6V的电池组上,则副线圈的电压是(　　)A.12VB.3VC.0D.14V解析:原线圈接在电池组上,电池组输出的为恒定电压,不存在磁通量的变化,也就无法在副线圈中产生感应电动势,所以,此时副线圈的电压为0。答案:C2.如图所示,一台变压器原、副线圈的匝数分别为n1=400匝,n2=800匝,连接导线的电阻忽略不计,那么可以确定(　　)A.这是一台降压变压器B.副线圈中产生的电动势是利用电磁感应产生的C.当原线圈通大小变化的直流电流时,副线圈中没有电流D.断开负载电阻R,副线圈两端电压降为零解析:变压器的原理就是利用原、副线圈中的电磁感应现象而工作的。当副线圈中匝数比原线圈中匝数多时,为升压变压器;反之为降压变压器,只要原线圈接的是变化电流,副线圈中就一定有感应电动势产生,与副线圈是否闭合无关。答案:Bn3.(多选)如图甲所示为我们常见的街头变压器,它们通常是把变电站送来的正弦式交流电压(图乙)转换为我们生活中常用的220V的交流电压。原线圈所接电源电压波形如图所示,原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中的电流表示数为1A,下列说法中正确的是(　　)A.变压器输出端所接交流电压表示数为202VB.变压器输出端所接交流电压表示数为20VC.变压器输出的交变电流频率为100HzD.变压器输出的交变电流频率为50Hz解析:由图象知,原线圈所接电源电压最大值为Um=2002V,有效值为U1=Um2=200V。由U1∶U2=n1∶n2得U2=n2n1U1=110×200V=20V故选项B正确。由图象知T=0.02s,所以f=1T=50Hz,选项D正确。答案:BD4.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1,副线圈接三个相同的灯泡,均能正常发光,若在原线圈上也有一相同的灯泡L,则(　　)A.灯L也能正常发光B.灯L将会烧坏C.灯L比另三个灯都暗D.不能确定解析:原线圈、副线圈电流之比I1I2=n2n1,I1=I23,副线圈中通过每灯的电流等于其额定电流I额=I23,通过灯L的电流I1=I23=I额,所以也能正常发光。n答案:A5.如图所示为理想变压器,它的原线圈接在交流电源上,副线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡。已知变压器原、副线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的交流电压表读数为　　　V,交流电流表读数为　　　A。 解析:由公式U1U2=n1n2得U1=U2n1n2=216V;因理想变压器的输入、输出功率相等,所以I1=P1U1=P2U1=0.46A,所以交流电压表、交流电流表读数分别为216V、0.46A。答案:216　0.466.导学号66824058一台理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载电阻,如图所示。(1)当原线圈接在44V直流电源上时,电压表示数为　　　　V,电流表示数为　　　　A。 (2)当原线圈接在220V的交流电源上时,电压表示数为　　　　V,电流表示数为　　　　A。此时输入功率为　　　　W,变压器效率为　　　　。 解析:(1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零。(2)由U2U1=n2n1得U2=U1n2n1=220×4402200V=44V(电压表读数)I2=U2R=44100A=0.44A(电流表读数)P入=P出=I2U2=0.44×44W=19.36W效率η=100%。n答案:(1)0　0　(2)44　0.44　19.36　100%