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高中物理 变压器动态分析

高中物理 变压器动态分析
高中物理 变压器动态分析

1.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L

2.输电线的等效电阻

为R .开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中正确的是( ).

(A )副线圈两端的输出电压减小 (B )通过灯泡L 1的电流减小

(C )原线圈中的电流增大 (D )变压器的输入功率增大

答案:BCD

2.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n 1和n 2.,当把电热器接在ab ,使cd 空载时,电

流表的示数为I 1;当把电热器接在cd ,而使曲空载时,电流表的示数为I 2,则I 1:I 2等于( ).

【1】

(A )n 1﹕n 2 (B )n 21﹕n 22 (C )n 2﹕n 1 (D )n 22﹕n 12

答案:B

3.如图所示电路中的变压器为理想变压器,S 为单刀双掷开关.P 是滑动变阻器R 的

滑动触头,U 1为加在原线圈两端的交变电压,I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电

流.下列说法正确的是

A .保持P 的位置及U 1不变,S 由b 切换到a ,则R 上消耗的功率减小

B .保持P 的位置及U 1不变,S 由a 切换到b ,则I 2减小

C .保持P 的位置及U 1不变,S 由b 切换到a ,则I 1增大

D .保持U 1不变,S 接在b 端,将P 向上滑动,则I 1减小

提示:保持P 的位置及U 1不变,S 由b 切换到a 时,由理想变压器电压比公式1122U n U n =可知,副线圈两端电压U 2增大,22U I R

=

也增大,则R 上消耗的功率增大,1112P I U P ==增大,1I 增大,A 选项错误、C 选项正确;保持P 的位置及U 1不变,S 由a 切换到b 时,U 2减小,则22U I R =也减小,B 选项正确;保持U 1不变,S 接在b 端,将P 向上滑动时,U 2不变,R 减小,则I 2增大,由电流比公式1221

I n I n =可知,I 1也增大,D 选项错误.

4.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l 和n 2,当负载电阻R 中流过的

电流为I 时,原线圈中流过的电流为_________;现减小负载电阻R 的阻值,则

变压器的输入功率将_________(填“增大”、“减小”或“不变”).

【答案】21

n I n ,增大 5.如图所示,变压器原线圈接交流高压,降压后通过输电导线给用电器供电,当电键S 断开时,图中电压表示数

U 和电流表示数I 的变化是

A .U 、I 均变大

B .U 变大,I 变小

C .U 、I 均变小

D .U 变小,I 变大

6.调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示.线圈AB 绕在一个圆环形

的铁芯上.AB 间加上正弦交流电压U ,移动滑动触头P 的位置,就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q .则

A .保持P 的位置不动,将Q 向下移动时,电流表的读数变大

B .保持P 的位置不动,将Q 向下移动时,电流表的读数变小

C .保持Q 的位置不动,将P 沿逆时针方向移动时,电流表的读数变大

D .保持Q 的位置不动,将P 沿逆时针方向移动时,电流表的读数变小

A B R Q P A U

7.如图所示,M 是一小型理想变压器,接线柱a 、b 接在电压u =311sin314t (V )的正弦交流电源上,变压器右侧

部分为一火警报警系统原理图,其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A 2为值班室的显示器,显示通过R 1的电流,电压表V 2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R 3为一定值电阻.当传感器R 2所在处出现火警时,以下说法中正确的是

A .A 1的示数不变,A 2的示数增大

B .V 1的示数不变,V 2的示数减小

C .V 1的示数不变,V 2的示数增大

D .A 1的示数增大,A 2的示数减小

8.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为202sin 100V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列说法中正确的有 ( AB )

A .开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz

B .开关接通后,电压表的示数为100 V

C .开关断开后,电压表的示数变大

D .开关断开后,变压器的输出功率不变

解析:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为22

201=U V=20V ,由2

121U U n n =得副线圈两端的电压为1002=U V ,电压表的示数为交流电的有效值,B 项正确;交变电压的频率为502100==π

πf Hz ,一个周期内电压两次大于100V ,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz ,A 项正确;开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C 项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D 项错误。

9.如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4

均为固定电阻,开关S 是闭合的。

和为理想电压表,读数分别为U 1

和U 2; 、 和为理想电流表,读数分别为I 1、I 2和I 3。现断开S ,

U 1数值不变,下列推断中正确的是 ( BC )

A .U 2变小、I 3变小

B .U 2不变、I 3变大

C .I 1变小、I 2变小

D .I 1变大、I 2变大

解析:因为变压器的匝数与U 1不变,所以U 2与两电压表的示数均不变.当S 断开时,因为负载电阻增大,故次级线圈中的电流I 2减小,由于输入功率等于输出功率,所以I 1也将减小,C 正确;因为R 1的电压减小,故R 2、R 3两端的电压将增大,I 3变大,B 正确.

10.如图所示,M 为理想变压器,电表均可视为理想表,接线柱a 、b 接电压

u =311sin314t (V )的正弦交流电源。当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时,

示数发生变化的电表是 ( A )

~ M R 2

R 1 R 3 a b V 2 A 2 A 1

V 1

~ A 3 A 2 A 1 V 2

V 1

A A A

B A V ..12

22、、 C A A V D A A V V ..1221212、、、、、 11.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b 是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压,其瞬时

值表达式为12202sin100u tV π=,则 ( A )

A.当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示数为22V ;

B.当1600

t s =时,c 、d 间的电压瞬时值为110V ; C.单刀双掷开关与a 连接,在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小;

D.当单刀双掷开关由a 扳向b 时,电压表和电流表的示数均变小;

12.如图所示,在一理想变压器的副线圈两端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,在原线圈上加一正弦交变电压,下列说法正确的是 ( B )

A .保持Q 位置不变,将P 向上滑动,变压器的输出电压变小

B .保持Q 位置不变,将P 向上滑动,电流表的读数变小

C .保持P 位置不变,将Q 向上滑动,电流表的读数变小

D .保持P 位置不变,将Q 向上滑动,变压器输出功率变小

13.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻为R 。开始时,开关S 断开,当S 接通时,以下说法中正确的是

( B ) A .副线圈两端M 、N 的输出电压减小

B .副线圈输电线等效电阻R 两端的电压降增大

C .通过灯泡L 1的电流减小

D .原线圈中的电流增大

14.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是10:1,原线圈输入交变电压t u 50sin 100π=V ,O 为副线圈中心

抽出的线头,电路中两个电阻阻值相同,Ω=10R ,下列关于电路的分析正确的是 ( BC )

A .开关S 断开时,电流表示数为0.252A

B .开关S 断开时,两电阻总的电功率为2.5W

C .开关S 闭合时,两电阻总的电功率为2.5W

D .电容器的耐压值至少是25V

15.供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此,某小区启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,图中R 0表示输电线的电阻。滑动触头P 置于a 处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则 ( AC )

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