高中物理第3章电磁感应4变压器学业分层测评新人教版选修11

变压器
( 建议用时： 45 分钟 )
[ 学业达标 ]
1．利用变压器不行能做到的是
( ) 【导学号：】
A ．增大电流
B ．高升电压
C ．减小电压
D ．放大功率
【分析】 理想变压器无功率损失， 输出功率一直等于输入功率，
所以理想变压器不可以
增大功率，选项 D 错误；升压变压器能够高升电压，减小电流，降压变压器能够减小电压，
增大电流，应选项
A 、
B 、
C 均正确．
【答案】
D
2． ( 多项选择 ) 对于理想变压器的工作原理，以下说法正确的选项是 ( ) 【导学号：】
A ．通入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相等
C ．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感觉电动势
D ．原线圈中的电流经过铁芯流到了副线圈
【答案】 BC
3．将输入电压为 220 V 、输出电压为 6 V 的变压器，改装成输出电压为 30 V 的变压器， 副线圈本来的匝数为
30 匝，原线圈的匝数不变， 则副线圈应增添的匝数为
(
) 【导学号：】
A ． 150 匝
B ． 144 匝
C ． 130 匝
D ． 120 匝
U n
1
1
30 V 时，变压器副线
【分析】 先由公式 U 2 ＝
n 2 求出原线圈的匝数，再求出输出电压为
圈的匝数，即可求出新增的匝数．
【答案】
D
4．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比
n 1∶n 2＝ 4∶ 1，原线圈接入 220 V 沟通电压，
副线圈的电压为 (
)
【导学号：】
A ．22 V
B ．55 V
C ． 880 V
D ．以上都不对
【分析】
U 1 n 1
得： 2＝ n 2
1
由
＝ 1
＝ ×220 V ＝ 55 V ，应选项 B 正确．
U
n
2
U
n
U
4
2
1
【答案】 B
5．输入电压为 220 V ，输出电压为
36 V 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，如图 3-4-8
所示，而后将原线圈接到220 V 沟通电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V，按理想变压器剖析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()
【导学号：】
图 3-4-8
A． 1 100360B． 1 100180
C． 2 200180D． 220360
【分析】依据理想变压器U1n1220n1
＝
n
得＝得： n1＝1 100匝2215
U
烧坏前：220＝1 100，所以2＝36×1 100匝＝ 180 匝．
36n2n220
【答案】B
6．如图 3-4-9 所示为一与沟通电相连结的理想变压器，原线圈中电流为I 1，副线圈中
电流为 I 2，当副线圈中负载电阻R变小时()
【导学号：】
图 3-4-9
A．I2变小，I1变小
B．I2变小，I1增大
C．I2增大，I1增大
D．I2增大，I1变小
【分析】因为其余条件不变，在副线圈中的电阻变小时，副线圈中的电流变大，因为
初级的功率等于次级的功率，初级的电流也变大，所以选项 C 对．
【答案】C
7．( 多项选择 ) 某型号家用沟通稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，如图3-4-10
所示，当变压器输入电压发生变化时，可经过向上、向下调理P1、P2的地点，使输出电压稳
定在 220 V．现发现输出电压低于220 V，欲经过调理P1、P2的地点使输出电压稳固在220 V，以下举措可行的是()
图 3-4-10
A．保持P1不动，将P2向上移
B．保持P2不动，将P1向下移
C．将P1向上移，同时P2向下移
D．将P1向下移，同时P2向上移
【分析】依据原、副线圈哪个匝数多，哪个线圈的电压就高，所以能够经过增大副线圈
的匝数或减少原线圈的匝数，也可同时增大副线圈的匝数减少原线圈的匝数来提高输出电
压．所以选项 A、 B、 D 都可行．
【答案】ABD
8．如图 3-4-11 为理想变压器，它的初级线圈接在沟通电源上，次级线圈接在一个标有“12 V 100 W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶ 1，那么灯泡正常工
作时，图中的电压表读数为______V，电流表读数为________A.
图 3-4-11
【分析】剖析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系，特别是初、次级功率相等的关系．由公式U1/ U2＝n1/ n2，得 U1＝U2 n1/ n2＝216 V；因理想变压器的初、次级
功率相等，所以
I 1＝ 1/1＝0.46 A，即电压表、电流表读数分别为216 V 、0.46 A.
P U
【答案】216
[ 能力提高 ]
9．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶ n2＝1∶2，电源电压u＝2202sinωt V，原线圈接入一个熔断电流I 0＝1 A的保险丝，副线圈中接入可变电阻R(如图3-4-12)．为了使保险丝不被熔断，调理电阻R时最低不可以小于()
【导学号：】
- 让每一个人同等地提高自我
图 3-4-12 A．440 ΩB． 440 2 ΩC．880 ΩD． 880 2 Ω
【分析】当原线圈电流达到
n1n111
I 1＝ I 0时，副线圈中电流为： I 2＝I1＝ I0＝×1 A＝ A ，
n2n222
这也就是副线圈中的最大电流．
副线圈的输出电压有效值为：
n2n2 U1max 2 220 2
V ＝440 V ．所以，副线圈U2＝ U1＝×＝×
11
2
1
2
n n
电路中负载电阻的最小值为min＝U
2＝440Ω＝ 880 Ω.
R I
21/2
【答案】C
10．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶ 1，原线圈输入电压的变化规律如图3-4-13
甲所示，副线圈所接电路如图3-4-13乙所示， P 为滑动变阻器的触头．以下说法正确的选项是
() 【导学号：】
图 3-4-13 A．副线圈输出电压的频次为100 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右挪动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右挪动时，变压器的输出功率增添
【分析】由题图甲知该沟通电的周期是
－ 2
s ，沟通电的频次是50 Hz ，变压器2×10
不改变频次，所以选项 A 错误；因为原线圈电压的最大值是310 V，依据变压器的匝数与电压的关系，副线圈输出电压的最大值为31 V ，所以选项 B 错误；匝数比不变，所以原、副
2
线圈的电流比不变，选项 C 错误；
P 向右挪动时，负载电阻变小，依据＝
U
2，所以，变压
P R
器的输出功率增添，选项 D 正确．
- 让每一个人同等地提高自我
【答案】 D
11．有一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为 100 和 10，将原线圈接在
220 V 沟通
电源上，则副线圈中磁通量变化率最大值为
________．【导学号：】
【分析】
依据变压器的原理，磁通量的变化率等于单匝线圈的电压，次级电压 U 2＝
220/10 V ＝22 V ，单匝线圈电压的有效值
U ＝ 22/10 V ＝ V ，其最大值
2 V.
【答案】
2 V
12．如图 3-4-14 所示，变压器原线圈匝数
n 1
＝ 1 000 匝，副线圈匝数
2
＝ 50 匝，原线
n
圈的交变电压 U 1＝ 220 V ，原线圈的交变电流 I 1＝ 0.02 A ，求 【导学号：】
图 3-4-14
(1) 副线圈的交变电压 U 2 为多大；
(2) 副线圈的交变电流 I 2 为多大． 【分析】
(1) 由 U ＝ n
得
2
＝
Un
＝ 220×50 V ＝11 V.
1
1
U
1
2
U 2
n 2
n 1
1 000
(2) 因为 P 入＝ P 出，所以 U 1I 1＝ U 2I 2
UI 1 n 1 000
1 1
50 ×0.02 A ＝ 0.4 A.
I 2＝ U 2
＝
n 2 I 1＝ 【答案】
(1)11 V
(2) A。