湖南省醴陵市青云学校高中物理 第三章 第四节 变压器同步检测 新人教版选修1-1（通用） 10页

第四节 变压器 建议用时 实际用时 满分 实际得分 90 分钟 100 分 一、 选择题（本题包 括 11 小题，每小题给出的四个 选项中，有的只有一个选项正确， 有的有多个选 项正确，全部选对的得 4 分，选对 但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共 44 分） 1.理想变压器在正常工作时，原、 副线圈中相同的物理量是（ ） A.每匝线圈中磁通量的变化率 B.交变电流的频率 C.原线圈的输入功率，副线圈的输 出功率 D.原、副线圈中的感应电动势 2.对于理想变压器，下列说法中正 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 3.如图 3-4-1 所示，理想变压器原、 副线圈的匝数比 = ，当导体 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 的示数 是 12 mA，则电流表 的示数为（ ） 图 3-4-1 A.3 mA B.0 C.48 mA D.与负载 的值有关 4.如图 3-4-2 所示，一个理想变压 器原线圈和副线圈的匝数分别为 和 ，正常工作时输入和输出的电压、 功率分别为 和 、 和 . 已知 ＞ ，则（ ） 图 3-4-2 A. ＞ ， ＜ B. ＝ ， ＜ C. ＞ ， ＞ D. = ， ＞ 5.用理想变压器给负载 供电，下列 哪些办法可以减小变压器原线圈中 的电流（ ） A.增加原线圈的匝数 B.增加副线圈的匝数 C.减小负载电阻 的数值 D.增加负载电阻 的数值 6.某机床上用的照明灯电压为 36 V， 如果用 220 V 的电压降压得到， 机床上变压器 的原线圈匝数为 2 200 匝，则副线圈匝数可能是（ ） A.36 匝 B.220 匝 C.360 匝 D.36 000 匝 7.如图 3-4-3 所示为一理想变压器 和负载电阻 ，下列哪些做法可增加 变压器的输入功率（ ） 图 3-4-3 A.只减少副线圈匝数 B.只减少原线圈匝数 C.只增加副线圈匝数 D.只减小 的阻值 8.如图 3-4-4 所示，是四种亮度可 调的台灯示意图，它们所用的白炽 灯相同，且都是“220 V，40 W”.当 灯泡所消耗的功率都调到 20 W 时， 哪种台灯消耗的功率小（ ） 图 3-4-4 9.如图 3-4-5 所示，一理想变压器 原线圈匝数 =1000 匝，副线圈匝数 =200 匝 ， 交 流 电 源 的 电 动 势 =311sin(100πt)V，电阻 =8 8 Ω， 电流表、电压表对电路的影响可忽 略不计（ ） A. 的示数约为 0.10 A B. 的示数约为 311 V C. 的示数约为 0.75 A D. 的示数约为 44 V 图 3-4-5 10.如图 3-4-6 所示，理想变压器的 副线圈上通过输电线接有两个相同 的灯泡 和 ；输电线的等效电阻为 ，开始时，开关 S 断开，当 S 接通 时，以下说法中正确的是（ ） 图 3-4-6 A.副线圈两端 、 的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻 上的电 压降增大 C.通过灯光 的电流减小 D.原线圈中的电流增大 11.钳形电流表的外形和结构如图 3-4-7（a）所示.图 3-4-7（a）中电 流表的读数为 1.2 A.图 3-4-7（b） 中用同一电缆线绕了 3 匝，则（ ） 图 3-4-7 A.这种电流表能测直流电流，图 3-4-7（b）的读数为 2.4 A B.这种电流表能测交流电流，图 3-4-7（b）的读数为 0.4 A C.这种电流表能测交流电流，图 3-4-7（b）的读数为 3.6 A D.这 种电流表既能测直流电流，又 能测交流电流，图 3-4-7（b）的 读数为 3.6 A 二、填空题（本题共4小题，每小题8分， 共16分.请将 正确的答案填到横线上） 12. 变 压 器 由 、 和 三部分构成. 13.变压器的工作原理是 ， 原线圈中加直流电时，副线圈中 （填“有”或“无”）电流输出. 14.变压器的原线圈、副线圈的电压 与两个线圈的匝数关系为 ， 升压变压器 线圈匝数多. 15.一理想变压器，其原线圈匝数为 2 200 匝，副线圈匝数为 440 匝，并接 一 个 100 Ω 的 负 载 电 阻 ， 如 图 3-4-8 所示. 图 3-4-8 （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 220 V 交变电源 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 . 三、计算题（本题共 24 分.解答时应写 出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤，只写出最后答案的不 能得分.有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位） 16.如图 3-4-9 所示，一个变压器 （可视为理想变压器）的原线圈接 在 220 V 的市电上，向额定电压为 1.80× V 的霓虹灯供电，使它正 常发光.为了安全，需在原线圈回路 中接入熔断器，使副线圈电路中电 流超过 12 mA 时，熔丝就熔断. 图 3-4-9 (1)熔丝的熔断电流是多大？ (2)当副线圈电路中电流为 10 mA 时， 变压器的输入功率是多大？ 第四节 变压器 得分： 一、 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 二、填空题 12． 13． 14． 15．（1） （2） 三、计算题 16． 第四节 变压器 参考答案 一、 选择题 1.ABC 2.ABC 3.B 解析：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流 的电路.导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈 中通过的是恒定电流，不能引 起穿过线圈 的磁通量变化，在副线圈 上无感应电动势出现，所以 中无电流 通过. 点评：本题常见错误是忽略了变压器的工作条件.变压器常用于交变电路中， 对于脉动直流电路，副线圈中也会有电压. 4.D 解析：最简单的变压器是由一个横截面为矩形的闭合铁芯和绕在铁芯 上的两个线圈组成的，如题图所示.铁芯是用表面涂有绝缘漆的优质薄硅钢片叠 合而成，原线圈和副线圈都用优质的绝缘导线绕制而成.关于理想变压器的基本 规律有二：一是关于原、副线圈的两端的电压比公式为 ＝ ① 在中学物理阶段，这条规律是作为实验规律给出的；二是关于理想变压器的 定义：理想变压器在工作时是没有损耗的，即输入的功率 等于输出的功率 ， 即 ＝ ② 由公式①不难判断，当 ＞ 时， ＞ ，故正确选项为 D. 点评：本题考查了变压器的基本原理，因题目给出了 ＞ ，可知是一台降 压变压器，问题非常基础. 5.AD 解析：根据 ， . 即 ，又知 得变压器原线圈中的电流 6.C 7.BCD 8.C 9. 10. 11.C 解析：钳形电流表的工作原理是电磁感应，所以它只能测定交变电流， 根据变压器的原理 ，其中 指钳形电流表内部线圈的匝数， 指待测电 流导线的匝数， 指外接电流.当在题图（b）中用同一电缆线绕了 匝，则 =3 ，则满足 .解得 A. 点评：本题考查了钳形电流表的使用，求解本题的关键是分析清楚钳形电流 表的工作原理，然后再求通过钳形电流表的电流. 二、 填空题 12.原线圈 副线圈 铁芯 13.电磁感应 无 14. 副 15.（1）0 0 （2）44 0.44 19.36 100％ 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. （3）效率 ＝100％. 点评：（1）变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压.（2）题目已告 诉是理想变压器，效率当然是 100％. 三、 计算题 16.（1）0.98 A (2)180 W 解析：（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为 . 根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有： 当 mA 时 即为熔断电流，代入数据，得 =0.98 A. （2）设副线圈中电流为 mA 时，变压器的输入功率为 ，根据理想变 压器的输入功率等于输出功率，有： = ，代入数据，得 =180 W.