2019_2020学年高中物理第五章交变电流4变压器练习(含解析)新人教版

4变压器
课后篇稳固提高
基础稳固
1.钳形电流表的外形和构造如图甲所示。

图甲中电流表的读数为1.2 A,图乙顶用同一电缆线绕了
3匝,则()
A. 这类电流表能测直流电流, 图乙的读数为2. 4 A
B. 这类电流表能测交变电流, 图乙的读数为0. 4 A
C.这类电流表能测交变电流, 图乙的读数为3. 6 A
D.这类电流表既能测直流电流, 又能测交变电流, 图乙的读数为3. 6 A
分析钳形电流表的工作原理是电磁感觉, 所以它只好测交变电流, 依据变压器的原理, I1n1=I0n0, 此中n1指钳形电流表内部线圈的匝数, n0指待测电流导线的匝数, I1指外接电流。

当在图乙顶用同一电缆
线绕了n0'= 3匝,则知足I 2n1=I 0n0', 解得I 2=3I 1=3.6 A。

答案C
2. ( 多项选择 ) 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶ 1, 以下说法中正确的选
项是
()
A. 穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C.原、副线圈每一匝产生的电动势刹时价之比为10∶1
D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶ 1
分析关于理想变压器, 穿过两个线圈的磁通量同样, 磁通量变化率同样, 每匝线圈产生的感觉电动势相等 , 输入功率等于输出功率。

答案 BD
3.如下图 , 能够将电压高升供应电灯的变压器是图()
分析变压器应当接在沟通电路中, 升压变压器应当副线圈的匝数大于原线圈的匝数。

答案 C
4.在变电站里 , 常常要用沟通电表去监测电网上的强电流, 所用的器械叫电流互感器。

如下图的
四个图中 , 能正确反应其工作原理的是()
分析电流互感器应是测电流的 , 应串连在火线上 , 应选项 B、 D 错误 ; 同时 , 由I1n1=I2n2知 , 要使I2<I1, 须使 n2>n1,应选项A正确,选项C错误。

答案 A
5.
如下图 , 理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1, 原线圈接正弦沟通电源, 副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只 , 且灯泡正常发光, 则 ()
A. 电流表的示数为A
B. 电流表的示数为A
C.电源输出功率为 1 200 W
D.原线圈端电压为11 V
分析由题意知流经副线圈的电流I2=A=A, 则电流表的示数为I 1=A, 选项 A正确而 B错误;因为是理想变压器, 故电源输出的功率等于灯泡耗费的功率, 选项 C错误 ; 由U1=×220 V =4 400 V 知 ,
选项 D 错误。

答案 A
6.
如下图 , 一输入电压为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 , 而后将原线圈接到220 V 沟通电源上 , 测得新绕线圈两头的电压为 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 ()
A.1 100,360
B.1 100,180
C.2 200,180
D.2 200,360
分析由 U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得 n1= n3=1 100匝, n2= n1=180匝,B选项正确。

答案 B
7.当变压器一个线圈的匝数已知时, 能够用下边的方法丈量其余线圈的匝数: 把被测线圈作为原线圈, 用匝数已知的线圈作为副线圈, 通入沟通 , 测出两线圈的电压 , 就能够求出被测线圈的匝数。

已
知副线圈有400 匝 , 把原线圈接到220 V 的线路中 , 测得副线圈的电压是55 V, 求原线圈的匝数。

分析理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比:
由得 :
12
×400 1 600 匝。

n = n ==
答案 1 600匝
能力提高
1.现用电压为 380 V 的正弦式交变电流给额定电压为220 V 的电灯供电 , 以下电路中不行能使电灯正常发光的是 ()
分析由图可知,A 、 B 中均有电阻分压以使电灯正常发光;D 为升压变压器答案 D
, 能够使电灯正常发光 ,
电灯两头的电压要大于
;C 为降压变压器
380 V, 不行行。

, 经过变压器降压也可
2.
图中理想变压器原、副线圈的匝数比为
n∶1, 两线圈的直流电阻均可忽视。

若副线圈负载电阻为,
R
那么变压器工作时, 、
b两点间的电压与原线圈的电流之比(等效电阻 ) 为()
a
A. nR
B. n2R
C.
D.
分析 a、 b 间的等效电阻即为该两点的电压
ab22
U1及流经两点间的电流 I 1之比,应为 R ==n =n R。

答案 B 3.
( 多项选择 ) 如下图 , L 、 L 是高压输电线 , 图中两电表示数分别是
220 V 和 10 A, 已知甲图中原、副线
1
2
圈匝数比为 100 ∶
1, 乙图中原、副线圈匝数比为 ∶
10, 则(
)
1 A. 甲图中的电表是电压表 , 输电电压为 2
2 000 V B. 甲是电流互感器 , 输电电流是 100 A C.乙图中的电表是电压表
, 输电电压为 22 000 V
D.乙图是电流互感器 , 输电电流是 100 A
分析题图甲是电压互感器
, 题图甲中的电表是电压表 , 依据电压与匝数成正比可知输电电压为22
000 V,A 对,B 错 ; 题图乙是电流互感器 , 题图乙中的电表是电流表 , 依据电流与匝数成反比可得输电
电流是 100 A,C 错,D 对。

答案 AD
4. 如图甲、乙所示的电路中
, 当 A 、 B 接有效值为 10 V 的沟通电压时 , C 、 D 间电压的有效值
为
4 V;
当 M 、 N 接 10 V 直流电压时 , P 、Q 间的电压也为 4 V 。

现把 C 、 D 接有效值为 4 V 沟通电压 , P 、Q 接 4 V 直流电压 , 以下表示 A 、 B 间和 M 、 N 间电压的是 (
)
A.10 V,10 V
B.10 V,4 V
C.4 V,10 V
D.10 V,0
分析题图甲是一个自耦变压器
, 当 、 B 作为输入端 , 、 D 作为输出端时 , 是一个降压变压器
, 两边的 A C 电压之比等于两边线圈的匝数之比。

当 、 D 作为输入端 , 、 B 作为输出端时 , 是一个升压变压器 , C A
电压比也等于匝数比 , 所以 、 D 接有效值为 4 V 沟通电压时 , 、 间将获得有效值为 10 V 沟通电
C A B
压。

题图乙是一个分压电路 , 当 、 作为输入端时 , 上下两个电阻上的电压跟它们电阻的大小成正 M N 比。

可是当把电压加在 、 Q 两头时 , 电流只经过下边那个电阻 , 上边的电阻中没有电流经过 , 、
P
M P 两头也就没有电势差 , 即 、 两点的电势相等。

所以当 、 接 4 V 直流电压时 , 、 两头的电压
M P P Q M N 也是 4V 。

假如 、 或 、 Q 换成接沟通电压 , 上述关系仍旧建立 , 因为交变电流在纯电阻电路中欧
M N P
姆定律仍旧合用。

答案 B
5 . ( 多项选择 ) 如下图为一理想变压器 , n 1 为原线圈 , 接一正弦沟通电 ,23,在
n 2
、 3 两个线圈上分别获 n =n
n
得 35V 电压,要想获得 70 V 电压 , c 、d 、 e 、 f 如何连结 ()
A. d 、 e 连在一同 , c 、 f 为输出端
B. c 、 f 连在一同 , e 、 d 为输出端
C.e 、 c 连在一同 , f 、 d 为输出端
D.f 、 d 连在一同 , e 、 c 为输出端
分析两个线圈串连后 , 要注意使电动势的方向同样
, 假如接反了 , 输出电压就变成零。

答案 CD
6. 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
B.150
C.180
D.220
分析由变压比
, 得
, 所以 1
1100, 当
2
30V 时,
, 所以
2
'=150 匝, 故
22
n =
U'=
n
n '=n '-
n 2=120 匝。

所以 A 正确。

答案 A
7. 一自耦变压器如下图 , 环形铁芯上只绕有一个线圈 , 将其接在 a 、 b 间作为原线圈。

经过滑动触
头取该线圈的一部分
, 接在 c 、 d 间作为副线圈。

在 a 、 b 间输入电压为 U 1 的交变电流时 , c 、d 间的
输出电压为 U 2。

在将滑动触头从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中 (
)
A. U 2>U 1, U 2 降低
B. U 2>U 1, U 2 高升
C.U 2<U 1, U 2 降低
D. U 2<U 1, U 2 高升
分析由变压器的变压公式 可知 , 因为原线圈匝数 n 1 大于副线圈匝数 n 2, 所以有 U 1>U 2, 当滑动触头
从 M 点顺时针旋转到 N 点的过程中 , n 2 减小 , 所以 U 2 降低 ,C 项正确。

答案 C
8.
如下图 , 一台有两个副线圈的变压器
, 原线圈匝数
1
1100 匝,接入电压
1
220 V 的电路中。

n =
U=
(1) 要求在两个副线圈上分别获得电压
2 6V,
3 110 V, 它们的匝数 n 2、 n 3分别为多少 ?
U= U=
(2) 若在两副线圈上分别接上“ 6 V
20 W ”“ 110 V
60 W ”的两个用电器 , 原线圈的输入电流为多少 ? 分析 (1) 依据原、副线圈间电压与匝数的关系
, 由
,
得 n 2= n 1= ×1 100 匝=30 匝 ,
n3= n1=×1 100匝=550匝。

(2) 设原线圈输入电流为I1,由P入=P出,即
I 1U1=I 2U2+I 3U3=P2+P3,
所以 I1≈0.36A。

答案 (1)30 匝550 匝(2)0 . 36 A。