高二物理选修3-2__变压器练习题

高中物理人教版选修3-2课后训练：5.4 变压器 Word版含解析第五章第4节一、选择题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答案 C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。

2．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、导线粗答案 D解析电压高的匝数多，电流小，用细线。

电压低的，匝数少，电流大，用粗线。

3．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是( )A．I1由I2决定 C．P1由P2决定答案 ACn2解析对理想变压器的电流关系可写成I1＝I2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成n1正比，所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确。

4．一台理想变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流。

已知两个线圈的B．U2与负载有关 D．以上说法都不正确匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是( )A．5 A,250 V,50 kW B．5 A,10 kV,50 kW C．200 A,250 V,50 kW D．200 A,10kV,2×103 kW 答案 A解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2。

1. 一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为小和〃2,正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是山、4、P”输出电压、电流、电功率分别是lh 、h 、尸2,已知则（）A. U X <U 2, Px=P 2B. P|=P2, h<hC. Jx<J 19 Ui>U 2D. P X >P 29 h>I 2解析：理想变压器忽略能量损失，所以P| = P 2；导=?且〃 1<〃2,所以t/, < [/2；由^ =S 〃2 >2n {<n 2可得Ii>I 2.故选项A 正确。

答案:A2.如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比小:0=4 ： 1,原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 相连组成闭合回路。

当直导线在匀强磁场中沿导轨匀速地向右 做切割磁感线运动时，电流表A|的读数为12 mA,那么电流表A 2的读数为（）A. 0 C. 48 mAD.与R 大小有关解析：导线48切割磁感线产生的感应电动势为E 感=8切。

由于8、1、。

三个量均不 变，故感应电动势为一定值。

因此原线圈两端的电压恒定，原线圈中电流恒为12 mA.变 压器原、副线圈中不发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A?的读数为零，选Ao答案：A3・将输入电压为220 V,输出电压为6 V 的理想变压器改绕成输出电压为30 V 的变压 器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为（）A. 120 匝C. 180 匝B. 150 匝 D. 220 匝解析：由变压比户=字，则嵌=绊，所以〃1 = 1100匝。

当成 =30V 时，丹-=绊〃2 1/2 圳 O 〃2 SU 所以〃2’ -150 匝，故 A 〃2・〃2‘ 2- 120 匝。

答案：A4. 如图2甲、乙所示电路中，当A 、3接10 V 交变电压时,图1B. 3 mAC、O间电压为4 V, M. N接10 V直流电压时，P、。

I 1、I2 ，电压为 U1、U2，功率为 P1、P2， )
A ． I 1 由 I2 决定 C． P1 由 P2 决定
B． U2 与负载有关 D ．以上说法都不正确
解析 对理想变压器的电流关系可写成
I
1＝
n n
2
I
1
2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成正比，
所以原线圈中的电流由副线圈中的电流决定； 功率关系为： 负载用多少， 原线圈端就输入多
线圈匝数比 nn12＝210，加在原线圈的电压为 u1＝ 311sin 100πt V ．霓虹灯正常工作的电阻 R＝ 440
k Ω， I1、 I2 表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是
()
图 5512
A ．副线圈两端电压为 6 220 V，副线圈中的电流 14.1 mA
B．副线圈两端电压为 4 400 V，副线圈中的电流 10.0 mA
4．如图 5510 所示， L 1 和 L2 是高压输电线， 甲、乙是两只互感器， 若已知 n1∶ n2＝ 1 000∶ 1， n3∶ n4＝1∶ 100，图中电压表示数为 220 V ，电流表示数为 10 A ，则高压输电线的送电功率 为( )
图 5510
A ． 2.2×103 W C． 2.2×108 W
少，因此选项 A 、C 正确．
答案 AC
3．如图 559 所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为 20∶ 1，两个标有“ 12 V,6 W”的小
灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表
(可视为
理想电表 )的示数分别是 ( )
A ． 120 V,0.10 A C． 120 V,0.05 A
答案 D
2．如图 5511 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1∶ n2＝ 4∶ 1，当导体棒在匀强磁场

第五章交变电流4 变压器A级抓根底1．如图，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．假设用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，如此( )A．U＝110 V，I＝0.2 AB．U＝110 V，I＝0.05 AC．U＝110 2 V, I＝0.2 AD．U＝110 2 V，I＝0.2 2 A解析：在副线圈电路中，I2＝PU＝0.1 A，再根据U1U2＝n1n2，与I1I2＝n2n1，得U1＝110 V，I1＝0.2 A，故B、C、D错，A正确．答案：A2．如下列图，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V 880 W〞的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知( )A．原、副线圈的匝数比为50∶1B．交变电压的频率为100 HzC．副线圈中电流的有效值为4 AD．变压器的输入功率为880 W解析：根据接入电压u＝11 0002sin 100πt，输入电压有效值为11 000 V，要使“220V880 W 〞的电器正常工作，如此通过用电器的电流为I ＝P U＝4 A ，副线圈输出电压为U 出＝Ir ＋U ＝4×6 V ＋220 V ＝244 V ，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比，为 2 750∶61，A 错误，C 正确；交流电的频率f ＝ω2π＝100π2π＝50 Hz ，B 错误；变压器的输出功率P 出＝P R L ＋P r ＝880 W ＋42× 6 W ＝976 W ，D 错误．答案：C3．如下列图，T 为理想变压器，为交流电流表，R 1、R 2为定值电阻，R 3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( )A ．的读数变大，的读数变大B ．的读数变大，的读数变小C ．的读数变小，的读数变大D ．的读数变小，的读数变小解析：当滑动触头下移时，R 3减小，R 总减小，I ＝UR 总，U 不变I 增大，U 并＝U －UR 1减小，通过R 2的电流IR 2减小，I A 2＝I －IR 2增大，的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知的示数变大．答案：A4．(多项选择)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如下列图．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 ，如此( )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，电流表的读数变小解析：保持P 的位置不动，U 2不变，将Q 向下移动时，R 变大，故电流表读数变小；保持Q 的位置不动，R 不变，将P 沿逆时针方向移动时，n 2变大，U 2变大，故电流表的读数变大．答案：BC5．如下列图，理想变压器的交流输入电压U 1＝220 V ，有两组副线圈，其中n 2＝36匝，标有“6 V 9 W 〞“12 V 12 W 〞的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：(1)原线圈的匝数n 1和另一副线圈的匝数n 3； (2)原线圈中电流I 1.解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有U 2＝6 V ，U 3＝12 V. 根据原、副线圈电压与匝数的关系，由U 1U 2＝n 1n 2、U 2U 3＝n 2n 3得：n 1＝U 1U 2n 2＝2206×36(匝)＝1 320匝，n 3＝U 3U 2n 2＝126×36(匝)＝72匝．(2)由于P 入＝P 出，P 出＝P 2＋P 3，所以P 入＝P 2＋P 3. 即I 1U 1＝P 2＋P 3，如此I 1＝P 2＋P 3U 1＝9＋12220A ≈0.095 A.B 级 提能力6．(多项选择)图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，如下说法中正确的答案是 ( )A．线圈匝数n1<n2，n3<n4B．线圈匝数n1>n2，n3>n4C．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析：题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，题图乙中的电表为电流表，应当选项C、D正确．答案：CD7.如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V；M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V．现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面可表示A、B间和M、N间的电压是( )A．10 V 10 V B．10 V 4 VC．4 V 10 V D．10 V 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4 V交流时，A、B间将得到10 V交流．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的电阻的大小成正比．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，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4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V．综上所述，B正确．答案：B8．如下列图，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，交流电源电压u ＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载R为一可变电阻．(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R 的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：原线圈电压的有效值为U 1＝3112 V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得副线圈两端的电压：U 2＝n 2n 1U 1＝12×220 V ＝110 V.(1)当R ＝100 Ω时，副线圈中电流为：I 2＝U 2R ＝110100A ＝1.10 A.由U 1I 1＝U 2I 2得原线圈中的电流为：I 1＝U 2U 1I 2＝110220×1.10 A ＝0.55 A ，由于I 1<I 0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断．(2)设电阻R 取某一值R 0时，原线圈中的电流I 1′刚好到达熔断电流I 0，即I 1′＝1.0 A ，如此副线圈中的电流为：I 2′＝U 1U 2I 1′＝n 1n 2·I 1′＝2×1.0 A ＝2.0 A ，变阻器阻值为：R 0＝U 2I 2′＝1102.0Ω＝55 Ω， 此时变压器的输出功率为：P 2＝I 2′U 2＝2.0×110 W ＝220 W.可见，要使保险丝F 不被熔断，电阻R 的阻值不能小于55Ω，输出的电功率不能大于220 W.。