【精品试卷】人教版高中物理选修3-2变压器同步练习(5)复习专用试卷

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人教版高二物理选修3-2第五章 5.4变压器练习试题

5.4变压器练习题一、单选题1．变压器的副线圈匝数可调，R0为输电线电阻。

滑动触头P处于如图所示时，用户的用电器恰好正常工作。

当用电器增多时，下列说法正确的是（）A．原线圈中的电流减小B．副线圈两端的电压减小C．用电器增多时，只需使滑动触头P向上滑，用电器仍能正常工作D．用电器增多时，只需减小电源的输出电压，用电器仍能正常工作2．下列各图是变压器电路图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）A． B．C．D．3．在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比n1∶n2∶n3=6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两电阻阻值相同。

当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数之比I1∶I2∶I3为（）A．1∶2∶3 B．1∶2∶1 C．1∶3∶6 D．5∶9∶3 4．两个闭合铁芯和四个线圈组成如图装置。

为使电压表有示数，则AB端输入的电流随时间变化的图像可能是（）A．B．C．D．5．如图所示，一理想变压器，左右两边接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡（额定功率为P）左端接在一电压恒为U o的交流电源两端。

此4盏灯刚好正常发光。

下列说法中正确的是（）A．该变压器的原副线圈匝数比为1∶3B．此时交流电源输出的功率为3PC．U o=4UD．如果灯L2突然烧断，L1将变亮，而其余2盏将变暗6．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A．下列判断中正确的是( )．A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B．初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C．电流表A2的示数为0.1 AD．电流表A2的示数为0.4 A7．小宇同学为探究变压器的工作原理，设计了如图所示的实验装置，学生电源的交流稳压输出端串联一定值电阻R后与理想变压器原线圈相连，副线圈两端接有灯泡、滑动变阻器等。

原、副线圈匝数比一定。

人教版高中物理选修3-2同步练测：第五章4变压器.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）4 变压器建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括10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40分）1.对理想变压器可作出的判断是( ) 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2.一台理想变压器的副线圈有100 匝，输出电压为10 V ，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为( ) A ．10 Wb/s B ．14.1 Wb/s C ．0.14 Wb/s D ．28.2 Wb/s3.(2010年高考重庆卷)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．如图1所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )图1A ．1100,360B ．1100,180C ．2200,180D ．2200,360 4.如图2所示，和为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，、接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件、电容元件，导轨上垂直放置一金属棒 .今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是( 、均为有效值)( )图2A ．若棒匀速运动，则，B ．若棒匀速运动，则，C ．若棒在某一中心位置两侧做往复运动，则，D ．若棒做匀加速运动，则，5.(2011年湛江市模拟)如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，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AB ．电源输出功率为1200 WC ．电流表的示数为AD ．原线圈两端电压为11 V 图36.(2011年湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图4所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )图4A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小7.(2011年芜湖高二检测)如图5所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U ，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比和电源电压分别为()图5A ．1∶2 2UB ．1∶2 4UC ．2∶1 4UD ．2∶1 2U8.如图6甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图6A ．线圈匝数，B ．线圈匝数，C ．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路D ．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路 9.(2009年四川高考)如图7甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，，，为电容器．已知通过的正弦式交流电如图乙所示，则()图7A ．交流电的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为 VC ．电阻的电功率约为6.67 WD ．通过的电流始终为零10.如图8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R .开始时，开关S 断开．当S 接通时，以下说法中正确的是()图8A ．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 上的电压增大C ．通过灯泡的电流减小D ．原线圈中的电流增大二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上） 11.如图9所示，自耦变压器输入端A 、B 接交流电源，其电压有效值，，当滑动片处于线圈中点位置时，C 、D 两端电压的有效值为________V ，通过电阻的电流有效值为________A.图9 图1012．如图10所示的理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接一个标有“12 V 100 W ”的灯泡,已知变压器初、次级线圈的匝数比为 ,那么小灯泡正常工作时,图中的电压表的读数为__________ V,电流表的读数为__________ A ．三、计算题（本题共3小题，共48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）13.（16分）如图11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11(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？14．（16分）黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．图12如图12是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220 V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220 V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？15.（16分）如图13所示理想变压器输入的交流电压，有两组副线圈，其中匝，标有“6 V9 W”、“12 V12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：图13(1)原线圈的匝数和另一副线圈的匝数；(2)原线圈中电流.4 变压器得分：一、选择题二、填空题11. 12.三、计算题13.14.15.4 变压器参考答案一、选择题1.D 解析：由变压规律知高压线圈匝数多，由变流规律，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D.2.C 解析：由知.3.B 解析：对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得，同理，变压器烧坏前，，B正确．4.BCD 解析：匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流，副线圈不产生电磁感应现象，故副线圈电流为零，A错，B正确；若棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零，电容器进行充放电，故C正确；当匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充放电．故D选项也正确．5.C 解析：副线圈电压，电流，则原线圈两端电压，电流，所以电流表示数为，选项A、D错误，C正确．电源输出功率为60 W，选项B错误．6.BC 解析：保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由知不变，当P向上滑动时，由知减小，故电流表的读数变小，B正确，A错误；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由知，增大，由知增大，故增大，C正确，D错误．7.C 解析：设灯泡正常发光时的电流为，则，.由得.由得.故，C正确．8.BCD 解析：甲图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，为降压变压器，，甲图中的电表为电压表；乙图中原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，，乙图中电表为电流表，故选项B、C、D正确．9.C 解析：由图象可知该交流电的周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，A错误；因为变压器输出电压最大值为，所以变压器原线圈电压的最大值为，B错误；的功率，C正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻中的电流不是始终为零，D错误．10.BCD 解析：由于输入电压不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变．并联灯泡，总电阻变小，由欧姆定律知，流过的电流增大，电阻上的电压增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率得，增大，原线圈输入电流也增大．不变，变大，所以变小，流过灯泡的电流减小．二、填空题11.200 5解析：当滑片处于线圈中点时由变压比公式得，，通过的电流.12.216 0.46三、计算题13.（1）（2）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，当时，即为熔断电流，代入数据得.（2）设副线圈中的电流为时，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.14.解析：电网两极间电场可看做匀强电场由题意，空气被击穿时由理想变压器电压关系由峰值与有效值关系由以上各式：得.所以次、初级线圈匝数比不得超过.15.（1）1320匝72匝（2）0.095 A解析：(1)由于两灯泡均正常发光，所以有，根据原、副线圈电压与匝数的关系，由，得(匝)，(匝)．（2）由于入出，出，所以入，即，则.。

高中同步测试卷·新人教物理选修3-2：同步练习第5章 5.4 变压器

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B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不正确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 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103 kW5．(多选)如图(a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，Ⓐ、为理想电流表和电压表。

若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A．电流表的示数为2 AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz6．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，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A．10 V10 V B．10 V 4 VC．4 V10 V D．10 V07．一输入电压为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，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V。

高二物理选修3-2--变压器练习题(精选)

高二物理选修3-2__变压器练习题(精选)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN变压器练习题(经典）1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到A.两个小电珠都发光，只是亮度不同B.两个小电珠都不发光C.L2发光，L1不发光D.L1发光，L2不发光2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻不为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以下不．正确的是A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则A. 流过电阻的最大电流是20 AB. 与电阻并联的电压表的示数是141 VC. 变压器的输入功率是1×103 WD. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J4、用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（）A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。

原、副线圈匝数比n1 ：n2＝10 ：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB．变压器输出端所接电压表的示数为222VC．变压器输出端交变电流的频率为50HzD．变压器的输出功率为2202W6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗C．灯L将会烧毁D．不能确定B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6AA V8、图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，、为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（）A 1 V A 2A 2A 、电流表的示数为2AB 、原、副线圈匝数比为1:2C 、电压表的示数为电压的有效值D 、原线圈中交变电压的频率为100Hz9．如右图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2,初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表的示数为220 V ，负载电阻R =44 Ω，电流表的示数为0.20 A ．下A ．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B 5∶1 C ．电流表的示数为1.0 A D ．电流表的示数为0.4 A 10．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数11100n =匝，副线圈的匝数2220n =匝，交流电源的电压2202sin(100)V u t π=，电阻44R =Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是A ．交流电的频率为100 HzB ．电压表的示数为44VC ．电流表A 2的示数约为1.4AD ．电流表A 1的示数为0.2A11．图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1 ．原线圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电阻R 1＝5Ω，热敏电阻R 2的阻值随温度的升高而减小，则A ．电压表示数为102VB ．R 1的电功率为0.2WC ．R 1电流的频率为50HzD ．R 2处温度升高时，电流表示数变小~R VAVu /s t /2220-0222001.002.003.0)(a 7图～ A 1 A 2 R n n 2 V a b。

人教版高中物理选修3-2第五章《变压器和电能的输送》专题训练

高中物理选修3-2《变压器和电能的输送》专题训练物理（理科）命题人：嬴本德1、理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是()A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B．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瞬时值之比为10:1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:12、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220 2 sin100πt V的交流电源上，副线圈接有R=55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2:1．电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是()A．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为220 2 WC．副线圈中电压表的读数为110 2 VD．副线圈中输出交流电的周期为50 s3、一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40:1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是()A．5 A，250 V，50 kW B．5 A，10 kV，50 kWC．200 A，250 V，50 kW D．200 A，10 kV，2×103 kW4、有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小5、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( )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 两端的电压将增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大6、输电线路的电阻为R ，发电站输出功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为( )A ．PB ．P －(P U )2·RC ．P －U 2RD ．(P U)2·R 7、某电站不经变压器直接向用户输送电能，若输电功率为P ，输电电压为U ，输电线电阻为R ，用户得到的电压为U ′，则下列说法中正确的是( )A ．输电线上损失电压为P UR B ．输电线上损失电功率为(U －U ′)2/R C ．用户得到的功率为U ′2/R D ．用户得到的功率为U ′UP 8、某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 输电，输送的电功率都是P ．若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A ．根据公式I=P U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的120B ．根据公式I=U R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C ．根据公式P 损=I 2R=P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400 D ．根据公式P 损=U 2R，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍9、某用电器距离供电电源为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是( )A ．ρL UB ．2ρLI UC ．U IρLD ．2UL Iρ10、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接正弦交流电源，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32220A B ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220A D ．原线圈端电压为11 V11、某变压器原、副线圈匝数比为55:9，原线圈所接电源电压按如图所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )A ．输出电压的最大值为36 VB ．原、副线圈中电流之比为55:9C ．变压器输入、输出功率之比为55:9D ．交流电源有效值为220V ，频率为50Hz12、如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈的电压，则( )A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大B ．保持P 的位置及U 1不变，K 由b 合到a 时，R 消耗功率将减小C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大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()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上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大14、理想变压器如图所示，原线圈匝数n1=1000匝，两副线圈匝数分别为n2=600匝，n3=200匝，当原线圈两端接在220 V的交流电源上时，原线圈上电流为2 A，通过R2的电流为1 A，则通过R3的电流为()A．10 AB．7 AC．3 AD．1 A15、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1，当导体棒l在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为()A．3 mAB．0 mAC．48 mAD．与负载R的值有关16、在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1:n2=2:1．在不接负载的情况下()A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V17、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甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )A ．副线圈输出电压的频率为50 HzB ．副线圈输出电压的有效值为31 VC ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小D ．P 向右移动时，变压器的输入功率增加18、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 kWB ．5 A 10 kV 50 kWC ．200 A 250 V 50 kWD ．200 A 10 kV 2×103 kW19、一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R ．设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2．当R 增大时( )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大20、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u=202sin 100πt (V)．氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．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21、图所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比20121 n n ，加在原线圈的电压为u 1=311sin100πt (V)，霓虹灯正常工作的电阻R=440 kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是()A．副线圈两端电压6 220 V，副线圈中的电流14.1 mAB．副线圈两端电压4 400 V，副线圈中的电流10 mAC．I1<I2D．I1>I222、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R1=20 Ω，R2=30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示，则()A．交变电流的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC．电阻R2的电功率约为6.67 WD．通过R3的电流始终为零23、如图所示，理想变压器线圈匝数比n1:n2=2:1，分别接有相同的两只灯泡A和B，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则B灯两端电压为()A．0.5UB．2UC．0.2UD ．0.4U24、如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n :1，原线圈接正弦交流电压U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R ．当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )A ．电动机两端电压为IRB ．电动机消耗的功率为I 2RC ．原线圈中的电流为nID ．变压器的输入功率为UI n25、如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是( )A ．2121n n U U =,3131n n U U =B ．2121n n I I =,3131n n I I = C ．332211I n I n I n += D ．132321n n n I I I +=+ 26、“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW ，输电电压为1 000 kV ，输电线电阻为100 Ω．若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( )A ．105 kWB ．104 kWC ．106 kWD ．103 kW27、关于电能输送的分析，正确的是( )A ．由公式RU P 2=得到，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大 B ．由公式RU P 2=得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少 C ．由公式R I P 2=得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大D ．由公式UI P =得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比28、如图所示，当图中ab 两端与ef 两端分别加上220 V 的交流电压时，测得cd 间与gh 间电压均为110 V ；若分别在cd 间与gh 间两端加上110 V 的交流电压，则ab 与ef 间电压为( )A ．220 V ，220 VB ．220 V ，110 VC ．110 V ，110 VD ．220 V ，0 V29、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30、理想变压器的原线圈接入表达式为i=I m sin ωt 的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4 A ，当t=38T 时，原线圈的电流i=30 mA ，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为( )A ．4:30B ．40:3C ．3:40 2D ．402:331、如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab 和cd (匝数都为n 1)、ef 和gh (匝数都为n 2)组成．用I 1和U 1表示输入电流和电压，I 2和U 2表示输出电流和电压．在下列四种连接法中，符合关系2121n n U U =，1221n n I I =的有( )①b与c相连，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端②b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，以f、h为输出端③a与c相连，以b与d相连作为输入端；f与g相连，以e、h为输出端④a与c相连，b与d相连作为输入端；e与g相连，f与h相连作为输出端A．①②B．②③C．③④D．①④32、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，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2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U1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U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小33、如图所示，L1、L2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、副线圈匝数比为100:1，乙图中原、副线圈匝数比为1:10，则()A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000 VB．甲是电流互感器,输电电流是100 AC．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000 VD．乙图是电流互感器，输电电流是100 A34、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()A ．输入电压u 的表达式u=20sin(50πt )VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W35、某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ．现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kWD ．输电线上损失的功率为rU P 2=∆，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 36、如图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 AB ．240 V,0.025 AC ．120 V,0.05 AD ．240 V ,0.05 A37、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1:n 2=4:1，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A 1的示数是12 mA ，则电流表A 2的示数为( )A ．3 mAB ．0C ．48 mAD ．与负载R 的值有关38、如图所示，理想变压器的原线圈接入u=11 0002sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6 Ω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 W39、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 kWC．200 A,250 V,50 kW D．200 A,10 kV,2×103 kW40、如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1=600，n2=120，电源电压U1=220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()A．负载功率不能超过44 WB．副线圈电流最大值不能超过1 AC．副线圈电流有效值不能超过1 AD．副线圈电流有效值不能超过0.2 A41、一理想变压器原、副线圈匝数n1:n2=11:5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则()A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1 min电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W42、如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的u－t图象如图乙所示．则以下说法中正确的是()A．电压表的示数为36 VB．电流表的示数为2 AC．四只灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz43、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW．设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为()A．380 V和5.3 AB．380 V和9.1 AC．240 V和5.3 AD．240 V和9.1 A44、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin(100πt)(V)的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2:1．电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为2202WC．副线圈中电压表的读数为1102VD．副线圈中输出交流电的周期为50s。

人教版高中物理选修3-2 同步测试第5章 4 变压器

[A 组素养达标]1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,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32220 AB ．电源的输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220 AD ．原线圈两端电压为11 V解析:I 额＝P 额U 额＝60220 A ＝311 A,又I I 额＝120,I ＝120I 额＝3220 A,A 选项错误,C 选项正确．P 额＝P 出＝60 W,B选项错误.U U 额＝201,U ＝20U 额＝20×220 V＝4 400 V,D 选项错误．答案:C2．一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω,为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定．当开关S 断开时,电流表的示数为I ；当S 闭合时,电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )A ．2B ．3C ．4D ．5解析:设原、副线圈匝数比为n,根据能量守恒,当S 断开时,UI ＝I 2R 1＋(nI)2(R 2＋R 3)；当S 闭合时,4UI ＝(4I)2R 1＋(4nI)2R 2,联立解得n ＝3,所以B 正确．答案:B3．如图所示,一只理想变压器,原线圈中有一个抽头B,使n 1＝n 2,副线圈中接有定值电阻R.当原线圈从AC 端输入电压为U 的正弦交流电压时,副线圈中电流为I,当原线圈从AB 端输入电压为U 的正弦交流电压时,副线圈中电流为I′.那么I′与I 的比值等于( )A．4∶1 B．1∶4C．2∶1 D．1∶2解析:当电压由AC端输入改为由AB端输入后,副线圈上的电压加倍,电阻R是定值电阻,所以副线圈中的电流加倍．答案:C4．如图所示,匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度B＝210T的水平匀强磁场中,线框面积S＝0.5 m2,线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝100 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V60 W”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A．下列说法正确的是( )A．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B．线框中产生电动势的有效值为250 2 VC．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22D．允许变压器输出的最大功率为1 000 W解析:由题图可知,此时线圈和磁场垂直,此时线框的磁通量最大,感应电动势为0,所以A错误；矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动,产生的交流电的最大值E m＝nBSω＝50×210×0.5×100 V＝250 2 V,所以交流电的有效值为250 V,所以B错误；由于电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈匝数之比为25∶22,所以C正确；由于熔断器允许通过的最大电流为10 A,所以允许变压器输出的最大功率P＝UI＝250×10 W ＝2 500 W,所以D错误．答案:C5．(多选)如图所示,L1、L2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、副线圈匝数比为100∶1,乙图中原、副线圈匝数比为1∶10,则( )A．甲图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VB ．甲图是电流互感器,输电电流是100 AC ．乙图中的电表是电压表,输电电压为22 000 VD ．乙图是电流互感器,输电电流是100 A解析:甲图是电压互感器,电表是电压表,故B 错误；根据匝数比U 1U 2＝n 1n 2,有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V＝22 000V,故A 正确；乙图是电流互感器,电表是电流表,故C 错误；只有一个副线圈的变压器,电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 2n 1,有I 1＝n 2n 1I 2＝101×10 A＝100 A,故D 正确．答案:AD6．如图所示为理想变压器,三个灯泡L 1、L 2、L 3都标有“5 V 5 W”字样,L 4标有“5 V 10 W”字样,若它们都能正常发光,则变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2和ab 间电压应为( )A ．2∶1,25 VB ．2∶1,20 VC ．1∶2,25 VD ．1∶2,20 V解析:要使得L 1、L 2、L 3和L 4都正常发光,副线圈的电压应为10 V ．若L 1也能正常发光,则原线圈的电流应是副线圈的12,所以由I 2I 1＝n 1n 2可知n 1∶n 2＝2∶1,再由U 1U 2＝n 1n 2可知原线圈的电压为20 V,U ab ＝U 1＋U L1＝25 V,所以选项A 正确．答案:A7．如图甲、乙所示的电路中,当A 、B 接有效值为10 V 的交流电压时,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4 V 交流电压,P 、Q 接4 V 直流电压,下列表示A 、B 间和M 、N 间电压的是( )A ．10 V,10 VB ．10 V,4 VC ．4 V,10 VD ．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,两边的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 交流电压时,A 、B 间将得到10 V 交流电压．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通过,M 、P 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 直流电压时,M 、N 两端的电压也是4 V ．如果M 、N 或P 、Q 换成接交流电压,上述关系仍然成立,因为在交流纯电阻电路中欧姆定律仍然适用．答案:B8．如图所示,理想变压器初级线圈接一正弦交流电源,其交变电压的有效值恒定不变．则下列说法中正确的是( )A ．只将S 1从2拨向1时,电流表示数变小B ．只将S 2从4拨向3时,电流表示数变大C ．只将S 3从闭合变为断开,电阻R 2两端电压增大D ．只将变阻器R 3的滑动触头上移,变压器的输入功率减小解析:只将S 1从2拨向1时,电流表示数变大,A 错误；只将S 2从4拨向3时,电流表示数变小,B 错误；只将S 3从闭合变为断开,电阻R 2两端电压不变,C 错误；只将变阻器R 3的滑动触头上移,变压器的输入功率减小,D 正确．答案:D[B 组素养提升]9．(多选)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甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )A ．副线圈输出电压的频率为50 HzB ．副线圈输出电压的有效值为31 VC ．P 向右移动时,原、副线圈的电流之比减小D ．P 向右移动时,变压器的输出功率增加解析:由图象可知原线圈输入电压的最大值U m ＝311 V,T ＝2×10－2s,则原线圈输入电压的有效值U 1＝U m2＝220 V,f ＝1T ＝12×10－2Hz ＝50 Hz,原、副线圈频率相等,A 正确；由U 1U 2＝n 1n 2可得U 2＝n 2n 1U 1＝22 V,B 错误；P 向右移动时,负载的电阻减小,副线圈输出电压不变,所以副线圈中的电流增大,原线圈中的电流也增大,而匝数比不变,所以原、副线圈的电流之比不变,C 错误；P 向右移动时,负载的电阻减小,副线圈输出电压不变,由P 入＝P 出＝U2R知变压器的输出功率增加,D 正确．答案:AD10．某同学自制变压器,原线圈为n 1匝,在做副线圈时,将导线ab 对折后并在一起,在铁芯上绕n 2圈,从导线对折处引出一个接头c,连成如图所示电路．S 为单刀双掷开关,线圈电阻不计,原线圈接u 1＝U m sin ωt 的交流电源．下列说法正确的是( )A ．S 接b 时,电压表示数为2n 2U mn 1 B ．S 接c 时,电压表示数为2n 2U mn 1C ．S 接c 时,滑动触头P 向下移动,变压器输入功率变大D ．S 接c 时,滑动触头P 向上移动,变压器输入电流变大解析:S 接b 时,变化的磁场在两条副线圈中产生的感应电动势大小相等,方向相反,a 、b 电势相等,a 、b 间无电压,电压表示数为零,故A 错误；由表达式知输入电压有效值为U ＝U m 2,根据电压与匝数成正比知电压表的读数为U 2＝n 2n 1U ＝2n 2U m 2n 1,故B 错误；S 接c 时,滑动触头P 向下移动,电阻增大,电压不变,变压器输入功率等于输出功率,输入功率变小,故C 错误；S 接c 时,滑动触头P 向上移动,电阻减小,电压不变,副线圈电流增大,变压器输入电流变大,D 正确．答案:D11．一台理想变压器,其原线圈的匝数为2 200匝,副线圈的匝数为440匝,副线圈中接入一个100 Ω的负载电阻,如图所示．(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时,电压表示数为多大？电流表示数为多大？(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时,电压表示数为多大？电流表示数为多大？此时输入功率为多少？变压器效率为多大？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．(2)由U 1U 2＝n 1n 2得:电压表示数为U 2＝n 2n 1U 1＝4402 200×220 V＝44 V.电流表示数为I 2＝U 2R ＝44100A ＝0.44 A.P 入＝P 出＝I 2U 2＝0.44×44 W＝19.36 W. 效率η＝P 出P 入×100%＝100%.答案:(1)0 0 (2)44 V 0.44 A 19.36 W 100%[C 组学霸冲刺]12．如图甲为一理想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的ut 图象如乙图所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻,或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400 Ω电阻时,原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n ce n de .解析:(1)由乙图知ω＝200π rad/s , 电压瞬时值 u ab ＝400sin 200πt V. (2)电压有效值U 1＝U m2＝200 2 V, 理想变压器P 1＝P 2,原线圈中的电流I 1＝P 1U 1≈0.28 A.(3)设ab 间匝数为n 1,根据变压器规律有 U 1n 1＝U ce n ce ,U 1n 1＝U de n de , 由题意有U 2ce R ce ＝U 2deR de ,联立可得n cen de＝R ce R de ＝43. 答案:(1)u ab ＝400sin 200πt V (2)0.28 A (3)43。

高中同步测试卷·人教物理选修3-2：高中同步测试卷(五) word版含解析

高中同步测试卷(五)第五单元变压器和远距离输电(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．原线圈两端电压恒定时用理想变压器给纯电阻负载供电时，用下列哪种办法可以增大输入电流()A．增加原线圈的匝数B．增加副线圈的匝数C．在副线圈上多串联一个电阻D．使绕制线圈的导线粗一些2．(2016·高考四川卷)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变3．理想变压器连接电路如图甲所示，已知原副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A，则()A．电压表读数为282 V B．电压表读数为28.2 VC．输入功率为56.4 W D．输入功率为40 W4．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是()A．原线圈中的电流为nI B．变压器的输入功率为UI nC．电动机输出的总功率为I2R D．电动机两端电压为IR5．如图所示是变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，滑动变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器的滑片P向下移动时，下列说法不正确的是()A．相当于增加用电器的数目B．A1表的示数随A2表示数的增大而增大C．V1表的示数随V2表示数的增大而增大D．变压器的输入功率增大6．超导材料电阻降为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为()A．1 kW B．1.6×103 kWC．1.6 kW D．10 kW7．如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u＝220sin 100πt V，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R2为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器．下列说法正确的是()A．交流电压表的示数是110 VB．交流电的频率为100 HzC．通过R1的电流始终为零D．当R2处温度升高时，交流电压表的示数不变，交流电流表的示数变大二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8.(2016·高考全国卷丙)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是()A．原、副线圈匝数之比为9∶1B．原、副线圈匝数之比为1∶9C．此时a和b的电功率之比为9∶1D．此时a和b的电功率之比为1∶99．汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中汽油和空气的混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在副线圈中产生10 000 V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法中正确的是()A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加的B．汽油机点火装置的开关始终闭合，副线圈的两端也会有高压C．接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压D．汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t为热敏电阻(随温度升高其电阻变小)，R 为定值电阻．下列说法正确的是()A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝92sin 50πt VB．t＝0.02 s时电压表V2的示数为9 VC．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1∶4D．R t处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变11．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压．某降压变电站将电压U0＝11 0002 sin(100πt)V的交流电降为220 V供居民小区用电，则降压变电站变压器() A．原、副线圈匝数比为50∶1B．副线圈中电流的频率是50 HzC．原线圈的导线比副线圈的要粗D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和12．图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，三个阻值均为20 Ω的电阻R1、R2、R3和电容器C构成的电路与副线圈相接，其中，电容器的击穿电压为8 V，电压表V为理想交流电表，开关S处于断开状态，则()甲乙A．交流电压表V的读数约为7.07 V B．交流电流表A的读数为0.05 AC．电阻R2上消耗的功率为2.5 W D．若闭合开关S，电容器C会被击穿题号123456789101112答案三、计算题(本题共4小题，共42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．)13.(10分)如图所示为一台理想变压器，其原线圈200匝，副线圈400匝，并接一个R ＝110 Ω的负载电阻，其他电阻均不计．求：(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为多大？(2)当原线圈接在输出电压U＝2202sin 100πt V的交变电源上时，电压表示数和电流表的示数各为多大？此时变压器的输入功率为多大？14．(10分)如图所示，图甲是一理想变压器的电路连接，图乙是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系．已知原、副线圈的匝数之比为10∶1，电流表A2的示数为2 A，开关S断开．(1)求变压器输入功率和电压表的示数；(2)将开关闭合，定性分析电路中三个电表的示数变化情况．15.(10分)一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W ，使用的区间变压器匝数比为165∶6，恰好能使额定电压为220 V 的用电器正常工作，现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为250 W ，若变压器输入电压仍为6 600 V ，区间输电线线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此变压器的匝数比为多少？16．(12分)风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展．如图所示，风车阵中发电机输出功率为100 kW ，输出电压为250 V ，用户需要的电压为220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%.(1)试求：在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比； (2)画出此输电线路的示意图； (3)用户得到的电功率是多少？参考答案与解析1．[导学号26020065] 【解析】选B.根据U 1n 1＝U 2n 2，增加副线圈的匝数，可以增大次级电压，从而增大次级电流，由I 1n 1＝I 2n 2，次级电流增加则初级电流必增大，A 错，B 对；在副线圈上多串联一个电阻，则次级电流会减小，根据I 1n 1＝I 2n 2，则初级电流必减小，C 错；使绕制线圈的导线粗一些，只要匝数不变就不会影响输入电流，D 错．2．[导学号26020066] 【解析】选B.设原、副线圈减少的匝数为n ，则根据变压比有，U 1U 2＝n 1n 2，U 1U ′2＝n 1－n n 2－n ，由于U ′2＝n 2－n n 1－n U 1，U 2＝n 2n 1U 1，因此U ′2小于U 2，即副线圈两端的电压变小，小灯泡变暗，A 项错误，B 项正确；由于匝数比变化，因此原、副线圈两端电压的比值和通过原、副线圈电流的比值均发生变化，C 、D 项错误．3．[导学号26020067] 【解析】选D.初级电压有效值为2822 V ＝200 V ，所以次级电压U 2＝n 2U 1n 1＝20 V ，输出功率P ＝I 2U 2＝40 W ，由于输入功率等于输出功率，所以输入功率也为40 W ，选项D 正确．4．[导学号26020068] 【解析】选B.电流表的读数为副线圈电流，所以原线圈电流为I n ，故A 错误；原线圈的输入功率则为U In ，故B 对；电动机上的热功率为I 2R ，电动机消耗功率为U I n ，两端电压为Un，故C 、D 错误．5．[导学号26020069] 【解析】选C.输入电压U 几乎不变，故变压器原、副线圈的电压不变，即V 1表与V 2表的示数不变，C 错；滑动变阻器的滑片P 向下移动，电阻减小相当于增加负载，A 正确；因副线圈电压U 2不变，由I 2＝U 2R ＋R 0知，电流I 2增大，由n 1n 2＝I 2I 1知，I 1也增大，B 正确；由P 2＝U 2I 2知，P 2增大，变压器输入功率P 1＝P 2，即P 1增大，D 正确．6．[导学号26020070] 【解析】选A.输电线中电流I ＝P /U ，输电线上损失功率P ′＝I 2R线＝P 2R 线/U 2＝1 kW.7．[导学号26020071] 【解析】选D.原线圈所接交变电压的有效值为U 1＝2202V ，由理想变压器的变压比公式U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝n 2n 1U 1＝12×2202 V ＝55 2 V ，选项A 错误；由交变电压的瞬时值表达式u ＝220sin 100πt V 可知，该交变电流的频率f ＝100π2π Hz ＝50 Hz ，选项B 错误；由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻R 1，选项C 错误；因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，交流电压表的示数不变，当R 2处的温度升高时，其电阻阻值变小，所以交流电流表的示数变大，选项D 正确．8．[导学号26020072] 【解析】选AD.因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为9∶1，A 项正确，B 项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为1∶9，由电功率P ＝UI 可知，a 和b 的电功率之比为1∶9，C 项错误，D 项正确．9．[导学号26020073] 【解析】选AD.汽车柴油机压缩汽缸内空气，实际上是活塞对气体做功使其内能增加，当温度升高到一定温度时，柴油着火燃烧，汽油机是借助于变压器在通入原线圈中电压12 V 断电时产生变化的磁通量从而在副线圈中产生瞬时高压10 000 V ，而达到产生火花的目的，所以电源可以是直流，且副线圈匝数要远大于原线圈匝数，故A 、D 正确.10．[导学号26020074] 【解析】选BD.由题中图乙可知U 1＝36 V ，T ＝2×10－2 s ，由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝9 V ，所以副线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝92sin 100πt V ，A 选项错；电压表示数为有效值，故B 选项正确；由变压器原、副线圈电流关系及输入、输出功率关系知，C 选项错；当R t 处温度升高时R t 电阻变小，U 2不变，副线圈中电流I 2变大，故D 选项正确．11．[导学号26020075] 【解析】选AB.原线圈电压的有效值为U 1＝11 000 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝501，选项A 正确；变压器不改变交流电的频率，故选项B 正确；由n 1n 2＝I 2I 1得副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，故选项C 错误；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，选项D 错误．12．[导学号26020076] 【解析】选AC.开关断开时，副线圈电路为R 1和R 2串联，交流电压表测量R 2两端的电压，由题图乙可知原线圈电压为U ＝2002 V ＝100 2 V ，所以副线圈电压为U ′＝n 2n 1U ＝10 2 V ，则R 2两端的电压为U 2＝5 2 V ≈7.07 V ，故A 正确；由分析可知，副线圈电流为I ′＝U ′R 总＝10240A ＝24 A ，所以原线圈电流为I ＝n 2n 1I ′＝110×24 A ＝240 A ，故B 错误；电阻R 2上消耗的功率P ＝U 22R 2＝（52）220 W ＝2.5 W ，故C 正确；当开关闭合时，R 1、R 3与电容器并联后和R 2串联，电容器的电压为并联部分的电压，并联部分电阻为R并＜R 2＝10 Ω，所以并联部分的电压U 并＝R 并R 并＋R 2U ′＜1020＋10×10 2 V ＝1023 V ，并联部分电压的最大值U 并m ＝2U 并＜203V ，所以电容器C 不会被击穿，故D 错误．故选AC. 13．[导学号26020077] 【解析】(1)直流电不能产生电磁感应，故副线圈电压为零，电压表示数为零．(2分)(2)原线圈输入电压的有效值 U 1＝22022V ＝220 V ，(2分) 电压表的示数U 2＝n 2n 1U 1＝440 V ，(2分)电流表示数I 2＝U 2R＝4 A ，(2分) 变压器的输入功率P 1＝P 2＝U 2I 2＝1 760 W ． (2分)【答案】(1)0 (2)440 V 4 A 1 760 W14．[导学号26020078] 【解析】(1)由图乙可知输入电压的有效值 U 1＝200 V ， (1分)由U 1U 2＝n 1n 2得副线圈两端的电压 U 2＝n 2n 1U 1＝20 V ，(3分)变压器的输入功率P 1等于输出功率P 2，即 P 1＝P 2＝U 2I 2＝20×2 W ＝40 W ．(3分)(2)将S 闭合，U 2不变，即电压表示数不变，保持20 V ，由于负载增多，负载的总电阻减小，电流表A 2的示数增大，(1分)副线圈的输出功率增加，原线圈的输入功率随之增加，电流表A 1的示数增大， (1分)由于理想变压器不计线圈的电阻，所以原、副线圈两端的电压与负载电阻无关． (1分)【答案】(1)40 W 20 V (2)A 1增大 A 2增大 V 不变15．[导学号26020079] 【解析】未换时输电电流 I ＝P U 用＝440×100220A ＝200 A(2分) 输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝6165×6 600 V ＝240 V(2分)则由U 线＝U 2－U 用＝IR 线可知： R 线＝240－220200Ω＝0.1 Ω(1分) 换变压器后，I ＝P U 用＝440×250220A ＝500 A(2分) 线路损失电压U 线＝IR 线＝50 V(1分) 变压器输出电压U 2＝220 V ＋50 V ＝270 V (1分) 所以变压器匝数之比为n 1n 2＝U 1U 2＝6 600270＝2209.(1分)【答案】220∶916．[导学号26020080] 【解析】(1)输电线损失的功率 P 损＝P ×4%＝100 kW ×4%＝4 kW(1分)输电线电流I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A (1分)升压变压器副线圈电压 U 2＝P I 2＝100×10320 V ＝5×103 V(1分)升压变压器原、副线圈匝数比： n 1n 2＝U 1U 2＝2505 000＝120(1分) 电压损失U 损＝I 2R 线＝20×10 V ＝200 V (1分) 降压变压器原线圈端电压 U 3＝U 2－U 损＝4 800 V(1分) 降压变压器原、副线圈匝数比n 3n 4＝4 800220＝24011.(1分) (2)如图所示．(2分)(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为 P 用＝P －P 损＝P (1－4%) ＝100×96% kW ＝96 kW.(3分)【答案】(1)1∶20 240∶11 (2)见解析图 (3)96 kW。

人教版高二物理选修3-2第五章 5.4变压器同步训练(含答案)

人教版物理选修3-2 5.4变压器同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1．理想变压器的原、副线圈匝数为n 1和n 2，电流为I 1和I 2,电压为U 1和U 2,功率为P 1和P 2,下面关系正确的是( )A ．1122U nU n = B ．1122I n I n = C ．1122P n P n = D．1122U I U I = 2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，正弦交流电源电压为U ＝12 V ，电阻R 1＝1 Ω，R 2＝2 Ω，滑动变阻器R 3最大阻值为20 Ω，滑片P 处于中间位置，则A ．R 1与R 2消耗的电功率相等B ．通过R 1的电流为3 AC ．若向上移动P ，电压表读数将变大D ．若向上移动P ，电源输出功率将不变 3．用一理想变压器向一负载R 供电．如图所示，当增大负载电阻R 时，原线圈中的电流I 1和副线圈中的电流I 2之间的关系是( )A ．I 2增大，I 1也增大B ．I 2增大，I 1却减小C ．I 2减小，I 1也减小D ．I 2减小，I 1却增大4．如图所示M 为理想变压器．电源电压不变。

当变阻器的滑动头P 向上移动时，不发生变化的物理量是（）A ．A 1B ．A 2C ．V 1D ．V 25．如图所示，理想变压器的原线圈接入88002sin100(V)u t π=的交变电压，副线圈对“220V880W ”的用电器R L 供电，该用电器正常工作。

由此可知（）A ．原、副线圈的匝数比为402:1B ．交变电压的频率为100HzC ．原线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W 6．在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L 1、L 2、L 3和L 4是四个相同的灯泡。

当在a 、b 两端加上瞬时值表达式为2202sin100πu t =(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。

【精品试卷】人教版高中物理选修3-25.4变压器每课一练复习专用试卷

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）5.4 变压器每课一练（人教版选修3-2）1．理想变压器工作时，原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是()A．电压有效值B．电流有效值C．交变电流频率D．交流电功率2．如图10所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l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10A．3 mA B．0 mAC．48 mA D．与负载R的值有关3．在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n1∶n2＝2∶1.在不接负载的情况下()图11A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V4．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图12甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是()图12A．副线圈输出电压的频率为50 HzB．副线圈输出电压的有效值为31 VC．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输入功率增加5．一台理想变压器从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 kWB ．5 A,10 kV ,50 kWC ．200 A,250 V ,50 kWD ．200 A,10 kV ,2×103 kW6．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2.当R 增大时( )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大7．如图13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u ＝202sin 100πt V ．氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )图13A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．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8．图14所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt V ，霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 kΩ，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图14A ．副线圈两端电压6 220 V ，副线圈中的电流14.1 mAB ．副线圈两端电压4 400 V ，副线圈中的电流10 mAC ．I 1<I 2D ．I 1>I 29．如图15甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20 Ω，R 2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过R 1的正弦式交变电流如图14乙所示，则( )图15A ．交变电流的频率为0.02 HzB ．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC ．电阻R 2的电功率约为6.67 WD ．通过R 3的电流始终为零10．如图16所示，理想变压器线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，分别接有相同的两只灯泡A 和B ，若在a 、b 间接正弦式交流电源，电源电压为U ，则B 灯两端电压为( )图16A．0.5U B．2UC．0.2U D．0.4U题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10号答案11．如图17所示的变压器的原线圈1接到220 V的交流电源上．副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12 V12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，求：图17(1)副线圈3的匝数n3 .(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.12．如图18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1.80×104V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18(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？13．如图19所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：图19(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比． (2)发电机的输出功率．参考答案课后巩固练 1．CD 2．B3．BD [在不考虑原、副线圈内电阻的情况下，变压器原、副线圈电压之比(U 1/U 2)等于原、副线圈中产生的感应电动势之比(E 1/E 2)．当给线圈1输入电压U 1时，U 1U 2＝E 1E 2＝n 1ΔΦ1Δt n 2ΔΦ2Δt＝n 1ΔΦ1n 2ΔΦ2＝21×21＝41.当给线圈2输入电压U 2时，U 2U 1＝E 2E 1＝n 2ΔΦ2Δt n 1ΔΦ1Δt＝n 2ΔΦ2n 1ΔΦ1＝12×21＝1.所以选项B 、D 正确．]4．AD [变压器不改变电压的频率，副线圈中的电压频率等于原线圈中的电压频率为f ＝1T＝12×10－2 Hz ＝50 Hz ；由U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈中电压的最大值31 V ，故有效值为312 V ；P 向右移动时，输出电路中电压不变，电阻减小，电流增大，输出功率增大，变压器的输入功率等于输出功率，也增大，故正确的选项为A 、D.]5．A [设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2. 由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A ＝5 A. 由 U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103 V ＝250 V 输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW]6．B [副线圈的电压不变，当副线圈接的电阻R 增大时，I 2减小，P 2减小，因为P 1＝P 2，所以P 1减小，I 1＝n 2n 1I 2，I 1也减小．]7．AB [由U 1U 2＝n 1n 2得：副线圈的输出电压u 2＝5u ＝1002sin 100πt V ，此电源频率f 0＝50 Hz ，而氖泡每个周期发光2次，则氖泡的发光频率f 氖＝2f 0＝100 Hz ，A 正确；电压表的示数应为副线圈输出电压的有效值，故U ＝U 2m2＝100 V ，B 正确；交变电流、电压的有效值不变，故表示数不变，C错；断开开关后，变压器的输出功率减小，D 错．]8．BD [原线圈电压有效值U 1＝U m 2＝3112V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝4 400 V ，由欧姆定律可知I 2＝U 2R ＝10 mA ，由I 1I 2＝n 2n 1可得：I 1>I 2，所以B 、D 两项正确．]9．C [由题中图象可知该交变电流的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；因为变压器输出电压最大值为20×1 V ＝20 V ，所以由变压比公式U 1n 1＝U 2n 2知变压器原线圈电压的最大值为20×10 V＝200 V ，B 错误；R 2的功率P 2＝U 2R 2＝⎝⎛⎭⎫202230 W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器存在充、放电现象，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．]10．D [设原线圈电压为U 1，电流为I 1，副线圈电压为U 2，电流为I 2，则U 1＝U －I 1R A ，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 2＝I 2R B ，依题意，A 、B 完全相同，有R A ＝R B ，联立以上各式，整理可得 n 2n 1U 1＝n 1n 2(U －U 1)，即12U 1＝2(U －U 1)，得U 1＝45U ，U 2＝12U 1＝25U ＝0.4U ]11．(1)275匝 (2)550匝 0.255 A 解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有 U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012匝＝275匝． (2)同理：n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝．理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W ．原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A12．(1)0.98 A (2)180 W解析 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2.根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流，代入数据，得I 1＝0.98 A(2)设副线圈中电流为I 2′＝10 mA 时，变压器的输入功率为P 1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P 1＝I 2′U 2，代入数据，得P 1＝180 W 13．(1)3∶1 (2)6.67 W解析 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A ．变压器输入功率等于输出功率，有I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13 A(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W。

【精品试卷】人教版高中物理选修3-2交变电流练习题复习专用试卷

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）交变电流练习题一、选择题1．单匝矩形线圈abcd 边长分别为1l 和2l ，在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直的轴O O '匀角速转动，转动轴分别过ad 边和bc 边的中点，转动的角速度为ω．磁场的磁感应强度为B ．图为沿转动轴O O '观察的情况，在该时刻线圈转动到ab 边的速度方向与磁场方向夹角为θ，此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为（） A ．θωcos 221l Bl B ．θωsin 321l BlC ．θωcos 21l BlD ．θωsin 21l Bl2．某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量φ随时间的变化规律可用右图表示，那么在图中（） A ．t 1和t 2时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B ．t 3时刻，线圈中的感应电动势为零C ．t 2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零D ．t 4时刻，线圈中的感应电动势达最大值3．一交流电压的图像如图所示，将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端，下列说法中正确的是（）A ．该电阻消耗的功率为1100WB ．该交流电压的瞬时值表达式为)V (π100sin 2110t u =C ．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为V 2110D ．流过电阻的电流方向每秒改变50次4．远距离输电线路的示意图（如下）若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的（）A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B ．输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C ．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压5．一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q 调节，如右图所示。

在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则（）A ．保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小6．照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器，如图所示，当漏电保护器的ef 两端未接有电压时，脱扣开头K 能始终保持接通，当ef 两端有一电压时，脱扣开关K 立即断开，下列说法错误的是A ．站在地面上的人触及b 线时（单线接触电），脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用B ．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用C ．当相线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用D ．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b 线和d 线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用二、填空题7．交流发电机产生的感应电动势为e =E m sinωt ，若发电机的转速增加到原来的两倍，则这时交流发电机线圈转动的角速度为________，感应电动势的最大值为________。

新人教版选修3-2《54_变压器》同步练习物理试卷有答案

新人教版选修3-2《5.4 变压器》同步练习物理试卷一、选择题（每题5分，共50分）1. 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，原线圈的电压也为零2. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1:n2＝4:1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（）A.3mAB.0C.48mAD.与负载R的值有关3. 如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10:1，把初级线圈接入U＝220√2sin100πt(V)的交流电源，那么（）A.用交流电压表测量次级输出电压为220√2VB.次级交流电的频率为100HzC.次级接入R＝22Ω的电阻，则初级线圈的电流为1AD.次级接入R＝22Ω的负载，则变压器的输入功率为22W4. 将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器．若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是（）A.150匝B.120匝C.130匝D.144匝5. 在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1，2的匝数之比n1:n2＝2:1．在不接负载的情况下（）A.当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB.当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC.当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD.当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V6. 使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是（）A.副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数B.原线圈匝数和负载R不变，增加变压器副线圈匝数C.原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值D.增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减7. 如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是（）A.I1变大，I2变小B.I1变小，I2变大C.I1、I2都变小D.I1、I2都变大8. 一理想变压器，原副线圈的匝数比n1:n2＝1:2，电源电压u＝220√2sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（）A.440ΩB.440√2ΩC.880ΩD.880√2Ω9. 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L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开。

人教版高中物理选修3-2《5.4变压器》同步训练试题解析.docx

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为( ) A ．每匝线圈中磁通量的变化率 B ．交变电流的频率C ．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D ．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势答案：D解析：原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，因此每匝线圈中磁通量的变化率均相同，理想变压器输入与输出功率相等，且频率相同．原、副线圈中感应电动势的比等于原、副线圈匝数比．故只有D 选项是正确的．2.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1100匝，副线圈n 2＝180匝，交流电源的电压u ＝2202sin120πt V ，电阻R ＝45 Ω，电压表、电流表均为理想电表，则( )A ．交流电的频率为50 HzB ．○A 2的示数约为0.8 A C ．○A 1的示数约为1.1 A D ．○V 的示数为36 V 答案：BD解析：交变电流的角速度ω＝120πrad/s ，则频率f ＝ω2π＝60 Hz ，选项A 错．原线圈的电压U 1＝220 V ，则副线圈的电压U 2＝n 2n 1U 1＝36 V ，副线圈中的电流I 2＝U 2R ＝0.8 A ，所以选项BD 正确．原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2≈0.13 A ，选项C 错误．3．一个正在工作的理想变压器，原线圈的匝数n 1＝600匝，电压U 1＝220 V ，并安装有0.5 A 的熔丝，副线圈的匝数n 2＝120匝．为了保证与原线圈串联的熔丝不烧断，则( )A ．副线圈电流的最大值不能超过1.5 AB ．副线圈电流的有效值不能超过0.1 AC ．副线圈电流的有效值不能超过0.5 AD ．副线圈若接纯电阻用电器，其阻值不能小于17.6 Ω 答案：D4．如图所示，理想变压器的副线圈上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，开关S 断开，当S 接通时，以下说法中正确的是( )A ．副线圈两端M 、N 的输出电压减小B ．副线圈输电线的等效电阻R 上的电压将增大C ．通过灯泡L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大答案：BCD5.如图为理想变压器所接电源电压的波形，已知原、副线圈的匝数之比n 1n 2＝，串联在原线圈电路中的电流表的示数为1A ，下列说法正确的为( )A ．变压器输出端所接电压表的示数为22 2 VB ．变压器的输出功率为220 WC ．若n 1＝100匝，则穿过变压器每匝副线圈的磁通量的变化率的最大值为2.2 2 Wb/sD ．变压器输出的交流电的方向，每秒钟改变100次答案：BCD解析：变压器所接电源电压的有效值为U 1＝22022 V ＝220 V ，输出电压U 1U 2＝n 1n 2，U 2＝n 2U 1n 1＝22010V ＝22 V ．由P 入＝P 出，∴P 出＝I 1U 1＝1×220 W ＝220 W ．B 对．当穿过线圈的磁通量变化率最大时U m ＝n 1ΔΦΔt ，ΔΦΔt ＝U m n 1＝2202100Wb/s ＝2.2 2 Wb/s.C 对．由图象可知T ＝0.02，f ＝50 Hz ，即每秒钟线圈转50圈，电流方向改变50×2＝100次．D 对．6.如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )A ．原线圈匝数n 1增加B ．副线圈匝数n 2增加C ．负载电阻R 的阻值增大D ．负载电阻R 的阻值减小答案：BD解析：由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22R可得P 出＝U 12n 22n 12R，又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 12n 22n 12R ，分析可得选项B 、D 正确．7.如图所示，两个相互连接的金属环，细环的电阻r 等于粗环电阻R 的2倍，将细环套在变压器铁芯上时，a 、b 两点间电压为0.6 V ；那么，将粗环套在变压器铁芯上时，a 、b 两点间的电压为____________V.答案：1.28.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为原、副线圈回路中有三个完全相同的电灯，当输入端加交变电压U 1时，L 1灯正常发光，那么接在副线圈两端的灯L 2的功率( )A ．一定小于额定功率B ．一定大于额定功率C ．一定等于额定功率D ．无法确定答案：C解析：由题设变压器原、副线圈匝数比为，由于此电路只有一个副线圈，根据公式I 1I 2＝n 2n 1可知，原、副线圈的电流之比为，由于灯L 正常发光，与原线圈串联，设原线圈中的电流为I 0，则副线圈中的电流为2I 0，由于L 2、L 3并联且阻值相同，所以通过L 2、L 3的电流恰好也是I 0.所以L 2一定正常发光．9.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n 1＝1100匝，副线圈匝数n 2＝220匝，交流电源的电压u ＝2202sin100πt (V)，电阻R ＝44 Ω，电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是( )A ．交流电的频率为50 HzB ．电流表○A 1的示数为0.2 A C ．电流表○A 2的示数为 2 A D ．电压表的示数为44 V答案：C解析：由交流电源的电压瞬时值表达式可知，ω＝100π，所以频率f ＝1T ＝ω2π＝50 Hz ，A项说法正确；理想变压器的电压比等于线圈匝数比，即n 1n 2＝U 1U 2，其中原线圈电压的有效值U 1＝220 V ，U 2＝n 2n 1U 1＝44 V ，故D 项说法正确；I 2＝U 2R ＝1 A ，故C 项说法错误；由电流比与线圈匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1，所以I 1＝n 2n 1I 2＝0.2 A ，故B 项说法正确．综上所述，说法错误的是C 项．10．一理想变压器的原线圈匝数n 1＝1000匝，两个副线圈分别为n 2＝200匝，n 3＝100匝，一个电阻为48.4 Ω的灯泡接在副线圈上，如图所示，当原线圈与e ＝2202sin100πt (V)的交变电源连接后，灯泡正常发光，则变压器的输入功率是( )A ．10 WB ．20 WC ．250 WD ．500 W答案：A解析：根据题图中两个副线圈的组合连接方法是反向串联得灯泡电路中两线圈产生的感应电动势方向相反，所以灯泡工作电压的有效值为U 2＝n 2n 1U 1－n 3n 1U 1＝22 V故灯泡功率为P L ＝U 22R L ＝22248.4W ＝10 W由于理想变压器P 入＝P 出，故选项A 正确．11.如图所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω的指示灯连接降压变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 、0.25 W ”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比； (2)发电机的输出功率．答案：(2)6.67 W解析：(1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1A.变压器输入功率等于I 1U 1＝I 2U 2＝6W.变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13 A(I 1＝3 A 应舍去，根据题意可知降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31.(2)发电机输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W.12.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1＝3300 V ，副线圈的输出电压U 2＝220 V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0＝2 V ，求：(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S 断开时，A 2的示数I 2＝5A ，那么A 1的示数是多少？ (3)当S 闭合时，A 2的示数如何变化？A 1的示数如何变化？答案：(1)1650匝 110匝 (2)0.33 A (3)变大变大解析：(1)根据变压比：n 1n 0＝U 1U 0及n 2n 0＝U 2U 0，有n 1＝U 1U 0·n 0＝33002×1匝＝1650匝，n 2＝U 2U 0·n 0＝2202×1匝＝110匝．(2)对理想变压器有P 入＝P 出 I 1U 1＝I 2U 2 I 1＝U 2U 1·I 2＝2203300×5A ≈0.33 A. (3)开关S 闭合时，负载增加，但总电阻减小，设每个灯泡的电阻为R ，副线圈的输出电压U 2不变，I 2＝2U 2R ，即I 2增加．输出功率P 出＝I 2U 2也增加．根据理想变压器P 入＝P 出，即I 1U 1＝I 2U 2，原线圈中的电流I 1也随之增大．13．一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )A ．副线圈输出电压的频率为50 HzB ．副线圈输出电压的有效值为31 VC ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加答案：AD分析：本题重在考查交变电流的相关概念及变压器．解析：由图甲知交变电流的周期为T ＝0.02 s ，则其频率为f ＝1T ＝50 Hz ，变压器不改变交变电流的频率，选项A 对；原线圈中电流的有效值为220 V ；由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝n 2n 1U 1＝22V ，选项B 错；由I 1I 2＝n 2n 1可知电流比不变，C 错；当P 向右移动时，副线圈回路中的总电阻减小，输出电流增大，输出功率增加，选项D 对．14．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计，如图所示．当开关S 闭合后( )A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值不变B ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大D ．V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变答案：AD分析：本题考查变压器中电压电流的关系、欧姆定律．解析：当S 闭合后，副线圈所接电阻阻值变小，由于线圈匝数不变，原线圈所接电压有效值不变，则V 2示数不变，由I 2＝U 2R 可知，A 2示数变大；又U 1I 1＝U 2I 2，可知I 1变大；对于理想变压器有U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，可知两电压表读数比不变，电流表读数比不变，A 、D 正确.。

人教版高中物理选修3-2变压器同步练习(5)

变压器同步练习我夯基我达标1.如图5-4-7所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n 1∶n 2∶n 3=4∶2∶1，所连接的三个灯泡消耗的电功率相同，则流过每个灯泡的电流之比I 1∶I 2∶I 3=____________，每个灯的电阻之比为R 1∶R 2∶R 3=____________.图5-4-7思路解析：先对两个副线圈，由功率相等:I 2U 2=I 3U 3，即2332U U I I =，由已知：2132=I I . 设原线圈两端电压为U ，R 1两端电压为U 1，根据功率关系有I 1U 1=21I 1U ，所以U=2U 1.再由212n n U U =，得:22121n n U U =，将I 1U 1=I 2U 2代入得出：21I I =1，将两组电流比合并在一起：I 1∶I 2∶I 3=1∶1∶2；与功率关系联立得：R 1∶R 2∶R 3=4∶4∶1.答案:1∶1∶2 4∶4∶12.如图5-4-8所示为理想变压器，它的初级线圈在交流电源上，次级线圈接有一个标有“12 V 100 W ”灯泡.已知变压器初、次级线圈的匝数之比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为____________ V ，电流表的读数为______________ A.图5-4-8思路解析：电压表、电流表示数，用电器标称值都是有效值.本题电压表的示数就是原线圈两端的电压，由公式2121n n U U =得U 1=21n n U 2=18×12 V=216 V ；根据功率P=I 1U 1得I 1=0.46 A. 答案:216 0.463.(2006四川高考理综)如图5-4-9所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V 60W ”灯泡一只，且灯泡正常发光.则（）图5-4-9A.电流表的示数为22023 AB.电源输出功率为1 200 W。

高中物理 5.5 变压器同步训练新人教版选修3-2

变压器原理分析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．答案 C理想变压器基本规律的应用2．理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I 1、I 2，电压为U 1、U 2，功率为P 1、P 2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是( ) A ．I 1由I 2决定 B ．U 2与负载有关 C ．P 1由P 2决定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 2n 1I 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，原线圈端就输入多少，因此选项A 、C 正确．答案 AC3．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( )图559A ．120 V,0.10 AB ．240 V,0.025 AC ．120 V,0.05 AD ．240 V,0.05 A解析灯泡正常工作，副线圈电压U 2＝12 V ，副线圈电流I 2＝2×612 A ＝1 A ，根据匝数比得原线圈电流I 1＝120I 2＝0.05 A ，原线圈电压U 1＝20U 2＝240 V ，选项D 正确．答案 D互感器的应用4．如图5510所示，L1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5510A．2.2×103 W B．2.2×10－2 WC．2.2×108 W D．2.2×104 W解析由电流互感器知高压输电线中电流I＝1 000 A，由电压互感器知高压U＝220×103 V，则高压输电线功率P＝UI＝2.2×108 W.答案 C(时间：60分钟)题组一变压器原理分析1．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．答案 D2．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中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为( )图5511A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析本题考查了变压器的工作原理，关键要清楚交变电流能通过变压器，而恒定电流不能通过变压器．导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n 1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化，在副线圈n 2上无感应电动势出现，所以A 2中无电流通过．答案 B题组二变压器基本规律的应用3．如图5512所示是霓虹灯的供电电路，变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt V ．霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 k Ω，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图5512A ．副线圈两端电压为6 220 V ，副线圈中的电流14.1 mAB ．副线圈两端电压为4 400 V ，副线圈中的电流10.0 mAC ．I 1＜I 2D ．I 1＞I 2解析原线圈电压的有效值U 1＝U m2＝3112V ＝220 V ，由变压比U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝U 1n 2n 1＝4 400 V ，副线圈的电流I 2＝U 2R ＝ 4 400440×103 A ＝0.01 A ＝10 mA ，原、副线圈电流跟匝数成反比，故I 1＞I 2.答案 BD4．如图5513所示，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，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )图5513A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360解析该题考查变压器的电压与匝数的关系，由U 1∶U 2∶U 3＝n 1∶n 2∶n 3，可得n 1＝U 1U 3n 3＝1 100匝，n 2＝U 2U 1n 1＝180匝，B 选项正确．答案 B5．如图5514所示，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 ＝6 Ω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( )图5514A ．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解析因为用电器正常工作，可知电器R L 上的电压是220 V ，电流4 A ，C 正确；副线圈电压244 V ，所以原副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝11 000244＝45，A 错误；变压器不改变交变电流的频率，原线圈电压频率50 Hz ，副线圈电压频率还是50 Hz ，B 错误；变压器输入功率等于输出功率，输出功率大于880 W ，所以输入功率也大于880 W ，D 错误．答案 C6．一台理想变压器从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,10 kV,2×103kW解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A＝5 A. 由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103V ＝250 V ，输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W＝50 kW. 答案 A7．如图5515所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n 1＝600，n 2＝120，电源电压U 1＝220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( )．图5515A ．负载功率不能超过44 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电流有效值不能超过1 AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2 A解析由P 入＝P 出可知P 入＝U 1I 1＝44 W ．又因U 1U 2＝n 1n 2故U 2＝44 V ，故其I 2不能大于1 A ，负载功率不超44 W. 答案 AC8．一理想变压器原、副线圈匝数n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图5516所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( )．图5516A ．流过电阻的电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC ．经过1 min 电阻发出的热量是6×103J D ．变压器的输入功率是1×103W解析设输入电压为U 1，输出电压为U 2，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I ＝U 2R ＝10010A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J＝60 000 J ，故选项C 错误；P输入＝P 输出＝U 22R＝1×103W ，故选项D 正确．答案 D9．如图5517甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3∶1，L 1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的ut 图象如图5517乙所示．则以下说法中正确的是( )．图5517A ．电压表的示数为36 VB ．电流表的示数为2 AC ．四只灯泡均能正常发光D ．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz解析输入电压等于灯泡L 1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故A 错误；原副线圈变压比3∶1，原、副线圈电流之比为1∶3，设副线圈电压为U ，则原线圈电压为3U ，灯泡L 1的电压也是U ，故4U ＝36 V ，U ＝9 V ，故四个灯泡均正常工作．答案 BCD题组三几种变压器的使用10．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图5518所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别约为( )图5518A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n 2＝1 900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×103220A ＝9.1 A ，故选项B 正确．答案 B11．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图5519所示，两变压器匝数分别为n 1、n 2和n 3、n 4，a 和b 是交流电表，则( )图5－5－19A ．n 1＞n 2B ．n 3＞n 4C ．a 为交流电流表，b 为交流电压表D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表解析由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1＞n 2，a 为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n 3＜n 4 ，b 为交流电流表．答案 AD12．如图5520甲所示为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u －t 图象如图5520乙所示．若只在ce 间接一只R ce ＝400 Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.图5520(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式；(2)求只在ce 间接400 Ω的电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n cen de. 解析 (1)由图乙知，ω＝200πrad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin 200πt (V)(2)电压有效值U 1＝200 2 V 理想变压器P 1＝P 2原线圈中的电流I 1＝P 1U 1，解得I 1≈0.28 A(或25A) (3)设ab 间匝数为n 1U 1n 1＝U ce n ce同理U 1n 1＝U den de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de解得n cen de ＝R ceR de 代入数据得n ce n de ＝43答案 (1)u ab ＝400sin 200πt V ；(2)0.28 A(或25A)；(3)4313．如图5521所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n 1＝1 100匝．接入电压U 1＝220 V 的电路中．图5521(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2＝6 V ，U 3＝110 V ，它们的匝数n 2、n 3分别为多少？ (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？解析 (1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系：由U 1U 2＝n 1n 2得n 2＝U 2U 1n 1＝6220×1 100匝＝30匝 n 3＝U 3U 1n 1＝110220×1 100匝＝550匝．(2)设原线圈输入电流为I 1，由P 入＝P 出得U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＝P 2＋P 3所以I 1＝P 2＋P 3U 1＝20＋60220A ＝0.36 A. 答案 (1)30匝 550匝 (2)0.36 A。

(同步练习)人教版物理高二选修3-2-5.4变压器同步检测卷C卷

人教版物理高二选修3-2-5.4变压器同步检测卷C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共18题；共38分)1. （2分）(2016·晋城模拟) 如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，副线圈线段由理想电压表、理想电流表、理想二极管、电阻R及电容器连接组成，R=55Ω，原线圈a、b端接入如图2所示的交变电流，则下列说法正确的是（）A . 电流表的示数为 AB . 电压表的示数为110VC . 若只增大原线圈输入交流电的频率，则电流表的示数变大D . 若只增大原线圈输入交流电的频率，则电压表的示数变小2. （2分） (2020高二下·合肥月考) 如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1 ， L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，开关K原来是闭合的．以下说法正确的是（）A . ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27 sin 100πt(V)B . ab输入端输入功率Pab＝18 WC . 电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光D . 断开开关K，电压表V的读数将变小3. （2分） (2020高二下·抚州月考) 一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈的匝数比为n1:n2 ，在原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k= ，则（）A . U=66V n1:n2 =3:1B . U=22V n1:n2 =2:1C . U=66V n1:n2 =2:1D . U=22V n1:n2 =3:14. （2分） (2015高二下·电白期中) 在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，串联在原线圈电路中电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A . 电压表V的示数为200 VB . 变压器的输出功率为200WC . 变压器输出端交流电的频率为100HzD . 电流表A2的示数为0.1A5. （2分） (2020高二下·合肥月考) 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V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外，其余电阻均不计，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：u1＝220 sin 100πt(V)．下列说法中正确的是（）A . 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB . t＝ s时，c、d两点间的电压瞬时值为110 VC . 单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，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6. （2分）图中可以将电压升高供给电灯的变压器是（）A . 甲图B . 乙图C . 丙图D . 丁图7. （2分） (2017高二上·乾安期末) 如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是（）A . I1和I2表示电流的有效值B . U1和U2表示电压的最大值C . 滑片P向下滑动过程中，U2变大、I1变大D . 滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小8. （2分）(2016·常德模拟) 如图所示的电路中有一自耦变压器，其原线圈接在电压稳定的交流电源上，副线圈上连接了灯泡、定值电阻R1、R2 ，电流表和电压表都是理想电表，起初开关S处于断开状态．则下列说法中正确的是（）A . 若P不动，闭合开关S，灯变亮B . 若P不动，闭合开关S，电流表、电压表示数均增大C . 保持开关S闭合，P向上移动时，灯变亮D . 保持开关S闭合，P向下移动时，电压表、电流表示数均减小9. （2分）(2019·南昌模拟) 图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比，电阻，为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压随时间的变化关系如图乙所示．现将接1、闭合，此时正常发光的功率为．下列说法正确的是（）A . 输入电压的表达式B . 若换接到2后，消耗的电功率为C . 若只断开后，的功率均为D . 若只断开后，原线圈的输入功率为10. （2分） (2019高二下·金山期中) 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为22 :5，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，R1为光敏电阻（随光照强度增加电阻变小），R2为25Ω定值电阻，D为二极管。