高考物理变压器训练
2020届高考物理计算题复习《变压器综合题》(解析版)
《变压器综合题》一、计算题1.小型水利发电站的发电机输出功率为1000kW，输出电压为500V，输电线总电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：输电线上的电流．升压变压器的原、副线圈的匝数之比．降压变压器的原、副线圈的匝数之比．2.一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数 100匝．接入电压的电路中．若两副线圈上分别接上“6V，20W”“110V，60W”的两个用电器，并同时正常工作，原线圈的输入电流为多少？3.淮安市某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比原、副线圈匝数比为：：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为，到达该小区后再用变压器降为220V．画出输电过程的电路示意图；求输电线上损失的电功率；求降压变压器的变压比：．4.如图所示，矩形线圈abcd匝数匝、面积、电阻不计，处于磁感应强度的匀强磁场中。
线圈通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“10V，10W”灯泡。
接在矩形线圈和原线圈间的熔断器允许通过最大电流、电阻忽略不计，现使线圈abcd绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，灯泡正常发光。
求：线圈abcd中电动势有效值；变压器原、副线圈匝数之比；副线圈中最多可以并联多少盏这样灯泡。
5.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为，输出电压为，升压变压器原、副线圈匝数比为，两个变压器间的输电导线的总电阻为，降压变压器的输出电压为，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：升压变压器副线圈两端的电压；输电线上损耗的电功率；降压变压器原、副线圈的匝数比。
6.如图所示为理想变压器，三个灯泡、、都标有“6V，6W”，标有“6V，12W”，若它们都能正常发光。
求变压器原、副线圈匝数比；间电压是多少？7.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻为，降压变压器的输出电压为220V，变压器的损耗忽略，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：升压变压器副线圈两端的电压；输电线上损耗的电功率；降压变压器原、副线圈的匝数比．该厂安装的都是“220V 40W”的电灯，不考虑其他电器，则允许同时开多少盏灯？8.某学校有一台应急备用发电机，内阻为，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻为，全校22个教室，每个教室用“220V40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则输电线上损耗的电功率多大？发电机的输出功率多大？发电机的电动势多大？9.如图所示，MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨，导轨的一端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比：：10，导轨宽。
高中物理 第5章 4 变压器课后巩固练习 新人教版选修32
高中物理第5章 4 变压器课后巩固练习新人教版选修32一、单项选择题1．(2011年汕尾调研)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致( D )A．升压变压器副线圈中的电流变小B．升压变压器副线圈两端的电压变小C．高压输电线路的电压损失变小D．降压变压器副线圈两端的电压变小2．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 ) A．负载功率不能超过44 WB．负载功率不能超过88 WC．副线圈电流有效值不能超过0.1 AD．副线圈电流有效值不能超过0.2 A3．(2011年潮汕四校联考)如图5－4－10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，读数发生变化的电表是( A )图5－4－10A．A1 B．V1C．V2 D．四个表都发生变化解析：滑片P向上移，负载电阻减小，而输入电压U1不变，则输出电压U2也不变，而负载变化，故输出电流I2发生变化，输入电流I1随之改变．4．如图5－4－11所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V 5 W”，L4标有“5 V10 W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2为 ( A )图5－4－11A．2∶1 B．1∶1 C．3∶2 D．1∶2解析：由所有灯均正常发光可以得出，输出电压为U2＝10 V，输出电流为I2＝2 A，输入电流为I1＝1 A，则n1∶n2＝2∶1.二、双项选择题5．用理想变压器给负载供电时，在输入电压不变的情况下( BC )A．只减少副线圈的匝数，可增加变压器的输入功率B．只增加副线圈的匝数，可增加变压器的输入功率C．只减少负载的电阻值，可增加变压器的输入功率D．只增大负载的电阻值，可增加变压器的输入功率解析：减少副线圈的匝数，其余保持不变，减小了输出电压，则输出电流减小，输出功率变小，输入功率变小．增大副线圈的匝数，正好相反．输入电压不变，匝数不变，则输出电压不变，减小负载的电阻值，则输出电流增大，输出功率增大．增大负载的电阻值，正好相反．6．(2010年汕头检测)如图甲，一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( AC )图5－4－12 A ．变压器的输入电压最大值是220 2 VB ．正弦交变电流的周期是1×10－2 sC ．变压器的输入功率是1×103 WD ．电压表的示数是100 2 V解析：由图象知，输入电压最大值为220 2 V ，周期为0.02 s ，输入功率由P 输入＝P 输出＝U 2输出R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 1U 输入2R ＝1×103W ，电压表测输出电压为100 V. 7．一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍( CD )A ．次级线圈的匝数增加为原来的2倍B ．初级线圈的匝数增加为原来的2倍C ．负载电阻变为原来的12倍 D ．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍 解析：副线圈的匝数变为原来的两倍，使得输出电压变为原来的两倍，电阻增大为原来的2倍，使得负载电流不变，使输出功率变为原来的2倍，输入功率也就变为原来的2倍；电阻减小为原来的12倍，使输出电流增大为原来的2倍，输出功率变为原来的2倍，输入功率也就变为原来的2倍．8．如图5－4－13，理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L 1、L 2，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，交流电源电压为U ，则( AC )图5－4－13A ．灯L 1两端的电压为U 5B ．灯L 1两端的电压为3U 5C ．灯L 2两端的电压为2U 5D ．灯L 2两端的电压为U 2解析：设原线圈电压为U 1，则副线圈电压为U 12，因副线圈电流是原线圈的2倍，所以L 2电压是L 1电压的2倍，即灯L 1两端电压为U 14.由U ＝U 14＋U 1得U 1＝4U 5.所以灯L 2电压U 2＝U 2＝2U 5，灯L 1电压为U 14＝U 5. 9．如图5－4－14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( BC ) 图5－4－14A ．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 减小解析：U 1不变，S 由b 切换到a ，副线圈电压增大；电阻不变，输出电流增大，输出功率增大，由I 1＝n 2I 2n 1知，输入电流也增大．由a 切换到b ，正好相反．将P 向上滑动，电阻减小，输出电流增大，匝数比不变，输入电流也增大．三、非选择题10．如图5－4－15所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1，交流电源电压U 1＝220 V ，F 为熔断电流I 0＝1.0 A 的保险丝，负载为一可变电阻．(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 的阻值最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？图5－4－15解：(1)U 1U 2＝21，则得U 2＝12U 1＝110 V ，I 2＝U 2R ＝1.1 A ，I 1＝n 2I 2n 1＝0.55 A ，所以保险丝不会熔断．(2)当保险丝不被熔断，输入电流的最大值为I 0＝1.0 A ，所对应的电阻就是最小电阻，输出的功率是最大功率．则有I 2＝n 1I 0n 2＝2.0 A ，R min ＝U 2I 2＝55 Ω，P 2＝P 1＝ U 1I 0＝220 W. 11．如图5－4－16所示，理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1＝1760 匝、n 2＝288 匝、n 3＝8000匝，电源电压为U 1＝220 V ．n 2上连接的灯泡的实际功率为36 W ，测得初级线圈的电流为I 1＝0.3 A ，求通过n 3的负载R 的电流I 3. 图5－4－16解：U 1U 2＝n 1n 2、U 1U 3＝n 1n 3得U 2＝n 2n 1U 1＝36 V ，U 3＝n 3n 1U 1＝1000 V ； 由U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3和I 2＝1 A 可得I 3＝0.03 A.12．一理想变压器原线圈匝数n 1＝1100匝，两个副线圈的匝数分别是n 2＝60匝、n 3＝600匝，若通过两个副线圈中的电流强度分别是I 2＝1 A 、I 3＝4 A ，求原线圈中的电流强度．解：电流强度与匝数成反比，仅适用于理想变压器只有一个副线圈的情况，本题有两个副线圈，应根据理想变压器无能量损失来分析，由于理想变压器无能量损失，所以有P 1＝P 2＋P 3(P 1为原线圈输入功率，P 2、P 3分别为两只副线圈的输出功率)根据电功率公式有I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3①又因为U 1U 2＝n 1n 2，U 2＝n 2n 1U 1②U 1U 3＝n 1n 3，U 3＝n 3n 1U 1 ③ 把②③代入①整理得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3所以I 1＝n 2I 2＋n 3I 3n 1＝1×60＋4×6001 100 A ＝2.24 A.13．某理想变压器的原、副线圈按如图5－4－17所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R 1＝R 2，开关S 原来闭合．现将S 断开，则电压表的示数U 、电流表的示数I 、电阻R 1上的功率P 1、变压器原线圈的输入功率P 的变化情况分别是( A )图5－4－17A ．U 增大B ．I 增大C ．P 1减小D ．P 增大14．如图5－4－18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，副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( B )图5－4－18A ．电流表的示数为3 2220A B ．电流表的示数为3220A C ．电源输出功率为1 200 WD ．原线圈端电压为11 V解析：变压器输入功率等于输出功率60 W ，输入电压等于4400 V ，则输入电流即电流表的示数为3220A ；电源情况不明，其输出功率不能确定．。
高中物理：变压器练习题含答案
高中物理：变压器练习题含答案一、单选题1．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R 1、R 2的阻值均为2Ω，理想二极管与电阻R 1并联，在变压器原线圈输入1002sin50πt （V ）的交流电压，变压器原副线圈的匝数比为5：1，则变压器原线圈输入的功率为（ ）A ．100WB ．125WC ．150WD ．175W2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b 是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S 为单刀双掷开关，负载电阻为R ，电表均为理想电表，在原线圈c 、d 两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）A ．当S 与a 连接，2110s -=⨯t 时，电流表的示数为0B ．无论S 与a 或b 相连，1s 内电阻R 上电流方向均改变100次C ．将S 由a 拨向b 后时，电压表示数将变为原来的一半D ．将S 由a 拨向b 后时，电阻R 消耗的功率变为原来的2倍3．氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。
交流电经前端电路和氨化镓开关管后，在ab 端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在cd 端给手机充电，则正常工作时，变压器cd 输出端（ ）A ．输出的电压也是直流电压B ．输出电流的频率为2TC．输出电流的有效值大于ab端输入电流的有效值D．需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出4．如图所示的电路中，M、N端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原副线圈分别与定值电阻相连，电表均为理想电表，将变压器副线圈滑片缓慢向下移动，在此过程中，以下说法正确的是（）A．电流表1A示数减小B．电压表1V示数增大C．电阻1R功率减小D．正弦交流电源输出功率增大5．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。
它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。
如图所示，1T、2T是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，1T的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则（）A．a是交流电压表，b是交流电流表B．2T的原、副线圈匝数比为100:1C．高压线路输送的电流为1AD．高压线路输送的电功率为42.210kw6．如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（）A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2200WD．b能测量稳恒直流电路的电压7．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。
2024版新教材高考物理复习特训卷考点79变压器远距离输电B
考点79 变压器远距离输电（B）——提能力1.如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中．甲图中变压器原副线圈的匝数比为k1，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2，电流表读数为I.则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（）A．k1U，k2I B．k1U，Ik2C．Uk1，k2I D．Uk1，Ik22.[2023·广东佛山一模]（多选）如图所示，理想自耦变压器线圈均匀绕在圆环型铁芯上，a、b为线圈的始端和末端，P1为线圈的滑动触头，调节P1可以改变b、c间线圈的匝数．a、b两端接电压稳定的交流电源；指示灯L与一小段线圈并联；b、c间接入滑动变阻器R，调节P2可以改变R接入电路的阻值．开关S处于闭合状态，电压表为理想交流电表，下列说法正确的是（）A．仅向上滑动P2，a、b端输入功率变小B．若断开开关S，指示灯L将熄灭C．仅顺时针滑动P1，电压表示数变大D．仅顺时针滑动P1，a、b端输入功率变小3.[2022·山东卷]如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u＝U m cos（100πt）.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V．将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W．下列说法正确的是（）A ．n 1为1 100匝，U m 为220 VB ．BC 间线圈匝数为120匝，流过R 的电流为1.4 AC ．若将R 接在AB 两端，R 两端的电压为18 V ，频率为100 HzD ．若将R 接在AC 两端，流过R 的电流为2.5 A ，周期为0.02 s4.[2023·广东华南师大附中三模]如图所示为某小型发电站高压输电示意图．发电站输出的电压U 1不变；升压变压器输出电压为U 2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 3和U 4.为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（ ）A ．①为电流表，②为电压表B ．U 2>U 3C ．仅将滑片Q 下移，则输电线损耗功率减少D ．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗5.[2023·山东威海二模]（多选）如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T 1、降压变压器T 2均为理想变压器，T 1、T 2的原、副线圈匝数比分别为k 1、k 2.输电线间的总电阻为R 0，可变电阻R 为用户端负载．U 1、I 1分别表示电压表V 1、电流表A 1的示数，输入电压U 保持不变，当负载电阻R 减小时，理想电压表V 2的示数变化的绝对值为ΔU ，理想电流表A 2的示数变化的绝对值为ΔI ，下列说法正确的是（ ）A ．R 0＝U 1I 1B ．R 0＝ΔU ΔI k 22C ．电压表V 1示数增大D ．电流表A 1的示数增加了ΔIk 26.[2023·广东汕头市第三次模拟]图示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n 1∶n 2）将高压220 kV 或110 kV 降至27.5 kV ，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25 kV 工作电压，则（ ）A．若电网的电压为220 kV，则n1∶n2＝1∶8B．若电网的电压为110 kV，则n1∶n2＝22∶5C．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25 kVD．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大7.（多选）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（）A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W8.[2023·湖南岳阳三模]如图所示为理想变压器，原线圈的匝数n1＝1 100 匝，接电动机的副线圈匝数n2＝40匝，电动机M正常工作电流为0.5 A，内阻为2 Ω，L是规格为“6 V、2 W”的小灯泡，理想变压器的原线圈两端接入电压为u＝220 2 sin（100πt）（V）的交变电流，电动机和小灯泡均正常工作，则（）A．该交流电的频率为100 HzB．通过原线圈的电流为3110AC．小灯泡所连接的副线圈的匝数n3＝60匝D．电动机输出的机械功率为4 W9.[2022·湖南卷]如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R 2的最大阻值为9R ，滑片P 2初始位置在最右端．理想电压表的示数为U ，理想电流表的示数为I.下列说法正确的是（ ）A ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率增大C ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大D ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率减小考点79 变压器 远距离输电(B)——提能力1．答案：B解析：根据理想变压器的电压和电流规律：U 0U＝k 1，I 0I＝1k 2，解得甲图中高压线电压为U 0＝k 1U ，乙图中高压线电流为I 0＝Ik 2，B 正确．2．答案：AD解析：设R 两端电压为U ，则R 消耗的功率为P R ＝U 2R，仅向上滑动P 2，U 不变，R 增大，所以P R 变小．指示灯L 的功率P L 不变，a 、b 端输入功率为P ＝P R ＋P L ，所以P 变小，A 正确；若断开开关S ，会造成R 所在支路断开，对L 所在支路无影响，B 错误；仅顺时针滑动P 1，由于a 、b 端所接交流电压恒定，所以电压表示数不变，根据理想变压器原、副线圈电压关系可知U 减小，所以P R 变小，同A 分析可知P 变小，C 错误，D 正确．3．答案：D解析：根据理想变压器的变压规律有U n 1＝0.1 V1，代入U ＝220 V 得n 1＝2 200，U m ＝2U＝220 2 V ，A 错误；由功率与电压的关系得U BC ＝PR ＝12 V ，根据理想变压器的变压规律有U n 1＝U BC n BC ，代入数据解得n BC ＝120，由欧姆定律得I ＝U BCR＝1 A ，B 错误；由以上分析结合题意可知U AB ＝18 V ，U AC ＝30 V ，变压器不改变交流电的频率，故f ＝ω2π＝50 Hz ，C 错误；由欧姆定律得I ′＝U AC R ＝2.5 A ，周期T ＝1f＝0.02 s ，D 正确． 4．答案：B解析：由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，A 错误；由于输电线上有电压降，所以U 2>U 3，B 正确；仅将滑片Q 下移，则输电电压U 2增大，用户部分的R 不变，所以输电电流I 2增大，而输电线损耗功率为ΔP ＝I 22 r ，所以输电线损耗功率增大，C 错误；凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，D 错误．5．答案：BD解析：设降压变压器T 2原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 2，根据题意可知电阻R 0两端的电压等于U R 0＝U 1－U 3，则R 0＝U 1－U 3I 1，A 错误；设降压变压器T 2原线圈电压变化为ΔU 3，则ΔU 3ΔU ＝k 2，设降压变压器T 2原线圈电流变化为ΔI 3，则ΔI 3ΔI ＝1k 2，可得ΔI 3＝ΔI k 2，根据欧姆定律得ΔU 3＝ΔI 3R 0，即k 2ΔU ＝ΔI k 2R 0，解得R 0＝ΔU ΔI k 22 ，B 、D 正确；输入电压不变，升压变压器T 1原副线圈匝数比不变，则升压变压器T 1副线圈的电压不变，电压表V 1示数不变，C 错误．6．答案：D解析：若电网的电压为220 kV ，则n 1∶n 2＝220 kV∶27.5 kV＝8∶1；若电网的电压为110 kV ，则n 1∶n 2＝110 kV∶27.5 kV＝4∶1，A 、B 错误；若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输出功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25 kV ，C 错误，D 正确．7．答案：AD解析：根据i 2 t 图像可知T ＝0.02 s ，则所用交流电的频率f ＝1T＝50 Hz ，A 正确；副线圈两端电压U 2＝I 2R 2＝22×10 V＝10 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得原线圈两端电压U 1＝100 V ，电压表的示数U ＝220 V －100 V ＝120 V ，B 错误；电流表的示数I ＝U 2R 3＝1020A ＝0.5 A ，C 错误；变压器传输的电功率P ＝I 22 R 2＋I 2R 3＝15.0 W ，D 正确．8．答案：B解析：根据u ＝2202sin (100πt )(V)，可得ω＝2πf ＝100π，解得f ＝50 Hz ，A 错误；理想变压器中，输入功率等于输出功率，则有UI ＝U 2I 2＋P L ，则通过原线圈的电流为I ＝U 2I 2＋P L U ＝3110 A ，B 正确；由理想变压器电压与线圈匝数的关系为U 1U 3＝n 1n 3，可得n 3＝U 3n 1U 1＝30匝，C 错误；由理想变压器电压与线圈匝数的关系可得U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝U 1n 2n 1＝8 V ，则电动机输出的机械功率为P ＝U 2I 2－I 22 R 2＝3.5 W ，D 错误．9．答案：B解析：设原线圈两端电压为U 1，副线圈两端电压为U 2，通过原线圈的电流为I 1，通过副线圈的电流为I 2，由理想变压器变压规律和变流规律可得，原、副线圈及定值电阻R 1的等效电阻为R ′＝U 1I 1＝n 1n 2U 2n 2n 1I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22U 2I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22R 1；保持P 1位置不变，将原、副线圈及电阻R 1等效为一定值电阻，P 2向左缓慢滑动过程中，R 2接入电路的电阻减小，则整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，回路中电流I 增大，原线圈两端电压增大，又电源电压不变，故电压表示数U 减小，A 项错误；由于原线圈两端电压增大，由理想变压器变压规律可知，副线圈两端电压增大，故R 1消耗的功率增大，B 项正确；当P 2位置不变，P 1向下滑动时，n 2减小，等效电阻R ′增大，由欧姆定律可知，回路中电流减小，R 2两端电压减小，C 项错误；由于R 2两端电压减小，则原线圈两端电压增大，由变压规律可知，副线圈两端电压增大，R 1的功率增大，D 项错误．。
高中物理选修3-2-第六节：变压器巩固练习2
第六节：变压器巩固练习二[能力提升]9．(多选)用理想变压器给负载电阻R供电，变压器输入电压一定时，下列四个办法中可以使变压器输入功率增加的是()A．减小变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R保持不变B．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C．增大负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．增大变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变10．(多选)如图2612(a)左侧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)(b)图2612A．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 Hz11．图2613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()甲乙图2613A．输入电压u的表达式u＝20 2sin(50πt) VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W12．如图2614所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图2614A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大13．(多选)如图2615，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是()图2615A．变压器输入功率为484 WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶314．如图2616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图像如乙所示．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.甲乙图2616(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I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比n ce n de.15.)如图，交流发电机电动势的有效值E=20V，内阻不计算，它通过一个R=6Ω的的指示灯炮连接降压变压器，变压器的输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡标有“6V,0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计算，求：（1）降压变压器原、副线圈匝数比：（2）发电机的输出功率。
高中物理变压器基础练习题(含答案)
高中物理变压器基础练习题（含答案）一、单题1．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8倍时，两灯泡均能正常发光，则（ ）A ．原、副线圈匝数之比为7∶1B ．原、副线圈匝数之比为8∶1C ．此时a 和b 的电功率之比为1∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶82．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为12:3:1n n =，1R 和2R 为完全相同的定值为（ ）有R =11Ω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 ．电压表的读数约为156VB ．电流表的读数为20.0AC ．原线圈的输入功率为1100WD ．副线圈输出交流电的周期为0.01s4．如图为通过降压变压器给用户供电的电路图，负载变化时变压器的输入电压不会有大的波动（可视为不变）。
两条输电线的总电阻为0R ，变压器上的能量损失可忽略，当用户端用电器增加时，则（ ）A ．电流表1A 的示数不变B ．电流表2A 的示数变大C ．电压表2V 的示数变小D ．电压表2V 的示数变大5．如图所示，1T 、2T 是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（ ）A ．1T 是测交流电压的仪器B ． 2T 是测交流电流的仪器C ．a 是电流表，b 是电压表D ．a 是电压表，b 是电流表二、多选题6．如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V 的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V 36W ”的灯泡1L ，连接，副线圈3与规格为“18V 54W ”的灯泡2L 连接，原线圈与额定电压为40V 的灯泡L 连接。
若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）A ．原线圈1两端的电压为180VB ．原线圈1的匝数为500C ．副线圈3的匝数为50D ．通过灯泡L 的电流有效值为0.5A参考答案：。
高中物理 变压器 (提纲、例题、练习、解析)
变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。
2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。
3．知道升压变压器、降压变压器概念。
4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。
5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。
7．会计算电能输送的有关问题。
8．了解科学技术与社会的关系。
【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。
2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。
如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。
（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。
要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
要点诠释：（1）因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率。
高中物理：变压器练习题含答案
高中物理：变压器练习题含答案一、单选题1．如图所示，理想变压器原线圈a、b端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡L和滑动变阻器R，电压表均视为理想电表。
不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（）A．电压表2V的示数变小B．电压表1V的示数变大C．小灯泡L消耗的功率变大D．变压器原、副线圈的电流之比增大2．如图甲所示理想变压器线圈均匀密绕，原线圈接220V交流电，标称为“220V，40W”的灯泡的一端与副线圈底端连接，另一端通过滑片P与副线圈连接。
从副线圈底端开始缓慢向上移动滑片P，直至灯泡两端电压为220V，测得灯泡两端电压U L随时间t的变化是一条过原点O的直线，如图乙所示。
若流过灯泡的电流为I L，功率为P L；原线圈中的电流为I1，输入功率为P1。
则（）A．I L—t图线是一条过原点O的直线B．I1—t图线是一条过原点O的直线，图线斜率比I L—t斜率小C．P L—t图线是一条过原点O的曲线，且是抛物线D．P1—t图线是一条过原点O的曲线，且不是抛物线3．图所示为一理想变压器，其中a、b、c为三个额定电压相同的灯泡，输入电压m sin100t(V)u Uπ=。
当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光。
下列说法正确的是（）A．三个灯泡的额定电压为m8UB．变压器原、副线圈匝数比为9：2C．流过灯泡c的电流，每0.02s方向改变一次D．此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2：74．如图所示，理想变压器原线圈两端接稳定的交流电压，副线圈接有三个阻值相同的电阻，电流表为理想电流表。
开关S断开时，电流表的示数为I，则在开关S闭合后，电流表的示数为（）A．32I B．43I C．54I D．65I5．照明供电线路的电源电压基本上是保持不变的，可是我们家里的白炽灯在晚上七八点钟用电高峰时要比深夜时显得暗些，这是因为此时（）A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C．干路电流一定，支路比深夜时多，每盏灯流过的电流小D．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线路上损失的电压大6．如图所示，R为定值电阻，A、B、C、D、E为五个完全相同的灯泡。
高考物理变压器习题
高考物理变压器习题一、选择题1. 变压器是一种用来改变交流电压的装置，它主要由（）和（）组成。
A. 铁芯、导线B. 耦合线圈、铁芯C. 一次线圈、二次线圈D. 铁芯、一次线圈2. 以下哪项是变压器的工作原理？A. 磁生电B. 磁感应C. 阻尼振荡D. 电化学反应3. 两个线圈互相靠近，并使之能够磁场耦合的变压器叫做（）。
A. 单绕组变压器B. 自耦变压器C. 涡流变压器D. 互感变压器4. 以下哪项关于互感变压器的说法是错误的？A. 互感变压器可以改变交流电压大小B. 互感变压器是根据电流互感作用而工作的C. 互感变压器的一次线圈和二次线圈中的匝数比决定了电压变化比D. 互感变压器的一次线圈和二次线圈可以相互独立5. 变压器中电流的大小和导线的类型有关。
以下哪项关于这个说法是正确的？A. 一次线圈和二次线圈中的电流相等B. 一次线圈中的电流小于二次线圈中的电流C. 一次线圈中的电流大于二次线圈中的电流D. 变压器中的电流只与铁芯的材质有关二、填空题1. 一个变压器的一次线圈中的匝数为2000，二次线圈中的匝数为400。
则电压变化比为（）。
2. 一个变压器的一次线圈中的匝数为1000，电压为220V，二次线圈中的匝数为2000。
则二次线圈中的电压为（）V。
3. 一个变压器的一次线圈中的匝数为100，二次线圈中的匝数为400。
已知一次线圈中的电流为2A，求二次线圈中的电流（）A。
三、解答题1. 画出一个互感变压器的示意图，并标注一次线圈和二次线圈。
2. 变压器的基本原理是什么？请用自己的话简要解释。
3. 一个变压器的一次线圈中的匝数为500，二次线圈中的匝数为2000。
已知一次线圈中的电流为5A，求二次线圈中的电流。
4. 变压器有哪些主要应用场景？请列举至少两个应用场景，并简要描述其原理。
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高考物理考点变点训练——变压器
高考物理考点变点训练——变压器1.理想变压器有两组副线圈，原线圈匝数为n 1=880匝，接到220 V 的交流电源上，现要使副线圈n 2输出电压U 2=5 V ，则n 2= 匝，要使n 3输出电压U 3=250 V ，则应该使n 3= 匝，当n 2和n 3接上负载后的电流强度分别为I 2=2 A ，I 3=0.4 A,则原线圈中的电流强度为I 1= A.2.如图所示为一理想的自耦变压器电路图，L 1、L 2、L 3、L 4为4个完全相同的灯泡，在A 、B 两点间接上交变电压U 1时，四个灯泡均能正常发光，设C 、D 两点间电压为U 2，则21U U = . 3.一个理想变压器原线圈为1320匝，副线圈有60匝，在副线圈上接上一个10Ω的电阻，通过它的电流强度为1 A ，则原线圈的电压为 V ，输入功率是 W ，若将副线圈匝数加倍，则原线圈中的电流变为 A.4.用理想变压器向负载R 供电时，在如下情形下，将使变压器输入功率增大的是A.减小负载电阻R ，其他条件不变B.增加原线圈匝数，其他条件不变C.增加副线圈匝数，其他条件不变D.增加原线圈两端的输入电压，其他条件不变5.如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为1：2，电源电压为220 V ，A 是额定电流是1 A 的保险丝，R 为调电阻，为了不使原线圈中的保险丝被熔断，对R 的阻值最小不小于A.440 ΩB.220 ΩC.660 ΩD.880 Ω6.有一负载电阻为R ，当它接到30 V 直流电源上时，消耗的功率为P ，现有一台理想变压器，它的输入电压U =300 sin ωtV ，若把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为0.5 P ，则变压器原、副线圈的匝数比为A.10︰1B.102︰1C.103︰1D.10︰27.如图所示：理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，假如负载电阻的滑动触片向上移动，则图中所有电表读数及输入功率变化情形正确的是A.V 1、V 2不变，A 1增大，A 2减小，P 增大B. V 1、V 2不变，A 1、A 2增大，P 增大C. V 1、V 2不变，A 1、A 2减小，P 减小D. V 1不变，V 2增大，A 1减小，A 2增大，P 减小参考答案1. 20,1000,0.52. 4:13. 220 V,10 W,A 1124. ACD5. D6. A7. C。
高中物理 变压器 远距离输电(附答案)高考基础训练题
变压器远距离输电（附答案）1．(淄博模拟)某水利发电站发电机发电后，先通过电站附近的升压变压器升压后，再通过输电线路把电能输送到远处的降压变压器，降压后，再用线路输送到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为理想变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较()A ．升压变压器的副线圈两端的电压变小B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器副线圈中的电流变小D ．降压变压器副线圈两端的电压变大2．(苏锡常镇四市教学)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈分别带有滑动头P 1、P 2，如图13－2－12所示．当变压器的输入电压发生变化时，可上下调节滑动头P 1、P 2的位置，使输出电压稳定在220V ．若输出电压高于220V ，则下列措施正确的是()A ．P 1不动，将P 2向下移B ．P 1不动，将P 2向上移C ．P 2不动，将P 1向下移D ．将P 1向下移，同时将P 2向上移3．(广州测试)如图13－2－13所示，原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时()图13－2－13A ．原、副线圈磁通量之比为2∶1B ．原、副线圈电流之比为1∶2C ．输入功率和输出功率之比为1∶1D ．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶14．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n 1＝600匝、n 2＝120匝，电源的电压为U ＝311sin100πt (V)，原线圈中串联一个额定电流为0.2A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则()图13－2－12A ．负载功率不能超过62WB ．副线圈电流的最大值不能超过1AC ．副线圈电流的有效值不能超过1AD ．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁5．如图13－2－14所示为一理想变压器，电路中的开关S 原来闭合，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是()A ．只增加原线圈的匝数B ．只增加副线圈的匝数C ．只增加用电器R 1的电阻D ．断开开关S 6．如图13－2－15所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈上接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈中再串一个相同的灯泡L ，则()A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另外三个灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确定7.(高考四川理综卷)如图13－2－16甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1＝20Ω，R 2＝30Ω，C 为电容器，已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则()图13－2－16A ．交流电的频率为0.02HzB ．原线圈输入电压的最大值为2002VC ．电阻R 2的电功率约为6.67WD ．通过R 3的电流始终为零图13－2－14图13－2－158．(高考江苏卷)如图13－2－17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 ＝202sin100πt (V)．氖泡在两端电压达到100V 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100HzB ．开关接通后，电压表的示数为100VC ．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9．(高考海南卷)一台发电机最大输出功率为4000kW ，电压为4000V ，经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1kΩ.到目的地经变压器T 2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V,60W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T 1和T 2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()A ．T 1原、副线圈电流分别为103A 和20AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．有6×104盏灯泡(220V,60W)正常发光10．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S ＝0.05m 2，线圈转动的频率为50Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V,11kW ”的电机正常工作，需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器，电路如图13－2－18所示，求：图13－2－18(1)发电机的输出电压的有效值为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？图13－2－17答案：(1)1100V(2)5∶1(3)20A11．如图13－2－19所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2为220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2V．求：图13－2－19(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A．则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？答案：(1)1650匝(2)0.3A(3)0.7A12.某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，那么：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．答案：(1)见解析(2)升压：1∶16降压：190∶11答案：1B2A3BCD4C5B6A7C8AB9ABD。
高考物理二轮复习 选择题题型6 变压器、交变电流问题练习
选择题题型6 变压器、交变电流问题1.(2017·山东临沂二模)线圈ab,cd绕在同一软铁芯上,如图(甲)所示,在ab线圈中通以如图(乙)所示的电流(电流从a流入为正),已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈中感应电动势U cd随时间变化关系的图中,正确的是( )2.(2017·四川资阳二诊)如图(甲)所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9 Ω,线圈的电阻r=1 Ω,则下列说法正确的是( )A.线圈转速为100π rad/sB.0.01 s末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为10 AD.电压表的示数为90 V3.(2017·四川广元二模)在如图(甲)所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入图(乙)所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),图中电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.下列说法中正确的是( )A.电压表的示数为44 VB.图(乙)中电压的有效值为220 VC.R处出现火灾时电流表示数减小D.R处出现火灾时电阻R0消耗的电功率增大4.(2017·河北张家口二模)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交变电流,下列说法正确的是( )A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C.保持P的位置不动,将Q向下滑动时,电流表读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小5.(2017·宁夏银川三模)(多选)如图所示,N匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO′匀速转动,线框面积为S,线框的电阻、电感均不计,外电路接有电阻R、理想交流电流表○A 和二极管D,二极管D具有单向导电性,即正向电阻为零,反向电阻无穷大.下列说法正确的是( )A.图示位置电流表的示数为0B.R两端电压的有效值U=NBSC.一个周期内通过R的电荷量q=D.交流电流表的示数I=NBS6.(多选)某小型发电站通过升压变压器向60 km远处的用户供电,在用户端用降压变压器将电压变为220 V供用户使用(设两个变压器均为理想变压器),输电示意图如图所示.已知输电线的电阻率为ρ=1.25×10-8Ω·m,横截面积为1.5×10-4m2,发电机输出功率为20 kW,输出电压为250 V,若线路损耗的功率为输出功率的5%.则下列说法正确的是( )A.发电机是将其他形式的能转化为电能的设备,发电原理是法拉第电磁感应定律B.输电线上的电流为10 AC.>D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压7.(2017·河南平顶山一调)(多选)如图(a)所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=55∶4,原线圈接有交流电流表A1,副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R 等,所有电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定.原线圈接入的交变电压的变化规律如图(b)所示,则下列说法正确的是( )A.交流电压表V的读数为32 VB.灯泡L两端电压的有效值为32 VC.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,电流表A2示数增大,A1示数增大D.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s。
2023届高考物理一轮复习练习：变压器+远距离输电二
变压器 远距离输电练习一、选择题1．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 的理想变压器．已知原线圈匝数不变，副线圈原来是30匝，则副线圈新增匝数为( )A ．120匝B ．150匝C ．180匝D ．220匝2．用220 V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V ，通过负载的电流图像如图所示，则( )A ．变压器输入功率约为3.9 WB ．输出电压的最大值是110 VC ．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D ．负载电流的函数表达式i ＝0.05sin ⎝⎛⎭⎪⎫100πt ＋π2 A3．远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2, 电压分别为U 1、U 2，电流分别为 I 1、I 2，输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2＝n 1n 2 B ．I 2＝U 2RC ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 24．如图所示的变压器，接如图甲所示的交流电时，灯泡正常发光，电容器能正常工作，现将电源换成如图乙所示的交流电，则( )A．由于乙交变电流的周期短，因此灯泡比第一次亮B．由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C．无论接甲电源，还是接乙电源，若滑动触头P向上移动，灯泡都变暗D．若将原线圈n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变大5．(多选)有4个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压U恒定不变，如图所示．若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置1时，4个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列说法正确的是( )A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1B．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为3∶1C．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮D．当接位置2时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗6．(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有一只电阻，阻值关系为R 2＝2R 1，原线圈接到交变电压上后，电阻R 1上的电压是电阻R 2上的电压的3倍，下面说法正确的是( )A ．变压器原、副线圈匝数比为1∶6B ．变压器原、副线圈匝数比为6∶1C ．R 2上的电压等于电源电压U 的19D ．R 2上的电压等于电源电压U 的6197．如图所示，一个匝数为N ＝100匝的线圈以固定转速50 r/s 在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n 1∶n 2＝10∶1的理想变压器给阻值R ＝20 Ω的电阻供电．已知电压表的示数为20 V ，从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻流过线圈的电流最大B ．原线圈中电流的有效值为10 AC ．穿过线圈平面的最大磁通量为250π WbD ．理想变压器的输入功率为10 W8．(多选)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低．我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术．假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电，输电线上损耗的电功率为ΔP ，到达B 处时电压下降了ΔU.在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV 特高压输电，输电线上损耗的电功率变为ΔP ′，到达B 处时电压下降了ΔU ′.不考虑其他因素的影响，则( )A ．ΔP ′＝14ΔPB ．ΔP ′＝12ΔPC ．ΔU ′＝14ΔUD ．ΔU ′＝12ΔU9．(多选)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、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为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∶910．(多选)如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大11．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1.变压器原线圈通过一理想电流表A接U＝2202sin 100πt(V)的正弦交流电，副线圈接有三个规格相同的灯泡和两个二极管，已知两二极管的正向电阻均为零，反向电阻均为无穷大，不考虑温度对灯泡电阻的影响．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，下列分析正确的是( )A．U ab＝220 V，U cd＝55 VB．流经L1的电流是流经电流表的电流的2倍C．若其中一个二极管被短路，电流表的示数将不变D．若通电1小时，L1消耗的电能等于L2、L3消耗的电能之和12. (多选)在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示．下列说法正确的是( )A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC．电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W13．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示．灯泡L的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V．定值电阻R1＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为( )A．1 Ω B．5 ΩC．6 Ω D．8 Ω二、非选择题14．某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为n1∶n2＝1∶5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为r＝5 Ω，电能到达该小区后再用变压器降为220 V.(1)画出输电过程的电路示意图；(2)求输电线上损失的电功率；(3)求降压变压器的变压比n3∶n4.15.从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.1 Ω，用220 V和22 kV两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电能的损耗之比是多少？16.1897年，举世闻名的“尼亚加拉”水电站在美丽的尼亚加拉瀑布建成，现已使用100多年．当时世界各地都在使用费用高昂的直流电(因为使用直流电时必须每隔一公里建设一套发电机组)，而“尼亚加拉”水电站采用了特斯拉发明的交流电供、输电技术，用高压电实现了远距离供电．若其中某一发电机组设计为：发电机最大输出功率为P ＝100 kW ，输出电压为U 1＝250 V ，用户需要的电压为U 2＝220 V ，输电线电阻为R ＝10 Ω，输电线中因生热而损失的功率为输送功率的4%.(1)画出此输电线路的示意图；(2)求在输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈匝数比； (3)求降压变压器的最大输出电流I 3.(结果保留整数) 答案：1． A 2． A 3． D 4． C 5． BC 6． AD 7．C 8． AD 9． AD 10． BD 11． D 12. AD 13． A 14． (1)输电过程，电路示意图如图所示．(2)因为U 1U 2＝n 1n 2输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝2 000 V因为P 输＝U 2I 2 解得输电电流I 2＝20 A输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝(20 A)2×5 Ω＝2 000 W(3)输电线上损失的电压 U 损＝I 2r ＝20 A ×5 Ω＝100 V 降压变压器的输入电压U 3＝U 2－U 损＝2 000 V －100 V ＝1 900 V 降压变压器的变压比 n 3n 4＝U 3U 4＝1 900 V 220 V ＝951115. 由题意知输电线上的电流I ＝P U ，则输电线的P 损＝I 2r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r设220 V 和22 kV 两种电压输电下损失的功率分别为P 1、P 2 则W 1W 2＝P 1t P 2t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 12＝104∶1 16. (1)输电线路示意图如图所示．(2)输电过程中损失的功率：P 损＝ηP 通过R 的电流：I 2＝P 损R发电机的输出电流：I 1＝PU 1升压变压器的原、副线圈匝数比 n 1n 2＝I 2I 1＝ηP R ·U 1P ＝120(3)用户得到的最大功率：P用＝P(1－η)，降压变压器的最大输出电流I 3＝P 用U 2＝P （1－η）U 2＝436 A。
高考物理二轮复习 变压器、电能的输送专题训练(含解析) 新人教版
高考物理二轮复习变压器、电能的输送专题训练（含解析）新人教版1.原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )A.只增加原线圈的匝数n1B.只减少副线圈的匝数n2C.只减少负载电阻R的阻值D.只增大负载电阻R的阻值2.如图所示是一台家用台灯亮度调节原理图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为理想交流电流表和理想交流电压表.若将调压端的滑动触头P向上移动，则( )A.电压表V的示数变大B.变压器的输出功率变大C.电流表A的示数变小D.电流表A的示数变大3.如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S闭合时( )A.交流电压表V2和V3的示数一定都变小B.交流电压表V3的示数变小C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大D.只有A1的示数变大4.如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为( )A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W5.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1.0 AD.电流表A2的示数为0.4 A6．正弦式电流经过匝数比为n1n2＝101的变压器与电阻R、交流电压表V、交流电流表A按如下图甲所示方式连接，R＝10Ω.图乙所示是R两端电压u随时间变化的图象，U m＝10 2 V，则下列说法中正确的是( )A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝2cos100πt(A)B．电流表A的读数为0.1 AC ．电流表A 的读数为210A D ．电压表的读数为U m ＝10 2 V解析：由题图乙所示图象知T ＝2×10－2s ，f ＝50 Hz ，ω＝2πf ＝100π rad/s，I m ＝U m R＝2 A ，故i R ＝2cos100πt (A)，A 正确．再根据I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝I m2＝1 A 知，电流表的读数为0.1 A ，B 正确，C 错误．电压表读数应为电压的有效值，U ＝U m2＝10 V ，故D 错误．答案：AB7.下图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为下图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1>1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1<1 000解析：电压表示数为交流电压有效值，由题图乙可得U ＝U m2＝52V ，选项A 错误，B 正确；因U m1＝5 V ，根据n 2n 1＝U m2U m1，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1>1 000，选项C 正确，D 错误．答案：BC8．如下图所示，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，电压为U ，输出端接有理想电压表、理想电流表和一个电动机，电动机线圈的电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表的读数为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nIB ．电压表的读数为IRC ．电动机的输入功率为I 2R D ．变压器的输入功率为UIn解析：由I 1＝n 2n 1I 2可得，I 1＝I n，选项A 错误；对于含有电动机的非纯电阻电路，当电动机转动时，电动机两端电压大于IR ，选项B 错误；输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝U n ，输出功率P 出＝U 2I 2＝UI n＝P 入，选项C 错误而D 正确．答案：D二、计算题(3×12′＝36′)9．如图所示的电路中，变压器初级线圈匝数n 1＝1 000匝，次级线圈有两个，匝数分别为n 2＝500匝，n 3＝200匝，分别接一个R ＝55 Ω的电阻，在初级线圈上接入U 1＝220 V 的交变电流．求：(1)两次级线圈输出电功率之比； (2)初级线圈中的电流．解析：(1)对两个次级线圈有U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3所以U 2＝n 2U 1n 1＝U 12，U 3＝n 3U 1n 1＝U 15又P ＝U 2R ，所以P 2P 3＝U 22U 23＝254.(2)由欧姆定律得I 2＝U 2R ＝2 A, I 3＝U 3R＝0.8 A. 对有两个次级线圈的变压器有n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3 所以I 1＝n 2n 1I 2＋n 3n 1I 3＝1.16 A. 答案：(1)25 4 (2)1.16 A10.收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U 1=220 V 的交流电源上，变压器有两个次级线圈.次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1 925匝.如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3 A 时，初级线圈的电流I 1=0.114 A.求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效数字).11.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 kW,当使用U=5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW ·h.求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？12.下图(1)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 图象如下图(2)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 cen de. 解析：(1)由题图(2)知ω＝200π rad/s 电压瞬时值u ab ＝400sin200πt (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 de n de由题意知U 2ce R ce ＝U 2deR de ，解得n ce n de＝R ceR de代入数据得n ce n de ＝43答案：(1)u ab ＝400sin200πt (V) (2)0.28 A(或25 A) (3)43。
2024全国高考真题物理汇编：变压器
2024全国高考真题物理汇编变压器一、单选题1．（2024浙江高考真题）理想变压器的原线圈通过a 或b 与频率为f 、电压为u 的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。
当S 接a 时，三个灯泡均发光，若（）A ．电容C 增大，L 1灯泡变亮B ．频率f 增大，L 2灯泡变亮C ．R G 上光照增强，L 3灯泡变暗D ．S 接到b 时，三个泡均变暗2．（2024北京高考真题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u 随时间t 变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V ，3W”的灯泡。
若灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A．原线圈两端电压的有效值为B ．副线圈中电流的有效值为0.5AC ．原、副线圈匝数之比为1∶4D ．原线圈的输入功率为12W3．（2024浙江高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。
直流电经转换器输出 5sin100V u t 的交流电，经原、副线圈匝数分别为1n 和2n 的变压器升压至峰值大于10kV ，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。
下列正确的是（）A ．21720000n n B ．1212000n n C ．用电压表测原线圈两端电压，示数为5VD ．副线圈输出交流电压的频率是100Hz二、多选题4．（2024全国高考真题）如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻0R和1R、开关S。
S处于闭合状态，在原线圈电压0U不变的情况下，为提高1R 的热功率，可以（）A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动5．（2024海南高考真题）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为1n、2n，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（）A．交流电的周期为0.02sn nB．原副线圈匝数比12:11:500C．输出的最大电压为220VD．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW6．（2024重庆高考真题）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。
高中物理基础训练39变压器电能的输送三相交流电(精)
基础训练39 变压器电能的输送三相交流电（时间60分钟，赋分100分）训练指要通过训练，了解变压器的构造和原理，深刻理解和掌握变压器的电压、电流、功率关系，掌握远距离输电的原理图和线路电压、功率损失的计算.第12题、第14题为创新题，采用等效的方法，分析变压器变换阻抗作用，从而提高分析问题、处理问题的能力.一、选择题(每小题5分，共40分)1.关于变压器，下列说法正确的是①原线圈中的电压随副线圈电流的增大而增大②原线圈中的电流随副线圈的电流的增大而增大③当副线圈上并联的负载增多时，原线圈中的电流增大④当副线圈空载时，副线圈上的电压为零A.②B.①②C.②③D.③④2.如图1—39—1所示中理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=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.当直线AB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A1的读数是12 mA，那么电流表A2的读数为图1—39—1A.0B.3 mAC.48 mAD.与R值大小有关3.在图1—39—2(甲)、(乙)两电路中，当ab两端与ef两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V，若分别在c、d两端与g、h 两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为A.220 V；220 VB.220 V；110 VC.110 V；110 VD.220 V；04.“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压，从洪家渡水电站向华东某地输送106 kW的电能，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 Ω.若采用超导材料作为输电线，则可以减少的电能损失为图1—39—2A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW5.（2002年广东高考试题）远距离输电线路的示意图如下：图1—39—3若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是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6.(2002年天津高考试题)在三相交流电源上按星形接法连接相同负载1、2、3，如图1—39—4所示，NN′为中性线.已知负载1上的电压为220 V，电流为12 A，现以I表示中性线上的电流，U表示图中P、Q两点之间的电压，则图1—39—4A.I=15 A，U=440 VB.I=45 A，U=380 VC.I=0，U=440 VD.I=0，U=380 V7.如图1—39—5所示，有一个理想变压器，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻的阻值相同，开关S闭合前后，原线圈的电流分别为I1和I2，则I1∶I2等于图1—39—5A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.4∶18.如图1—39—6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，电键S断开，当S接通时，以下说法中正确的是图1—39—6①副线圈两端M、N的输出电压减小②副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大③通过灯泡L1的电流减小④原线圈中的电流增大A.①②B.②③C.②③④D.①②③④二、填空题(每小题6分，共24分)9.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，原线圈匝数不变，副线圈原有30匝线圈，则副线圈新增绕的匝数为_______匝.10.如图1—39—7所示，其中变压器为理想变压器，灯泡L1、L2、L3均为“5 V、5 W”，L4为“5 V、10 W”，若它们都能正常发光，则输入电压U为_______V.图1—39—711.如图1—39—8所示，理想变压器的输出端接有一电动机，电动机的电阻为R，电动机带有一质量为m的重物以速度v匀速上升.若变压器的输入功率为P，电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电流表的读数应等于_______.图1—39—812.理想变压器的原、副线圈匝数之比为n，副线圈的负载电阻是R，如图1—39—9所示，则变压器正常工作时，a、b间的等效电阻是_______.图1—39—9三、计算题(共36分)13.(12分)如图1—39—10所示的变压器原线圈1接到220 V的交流电源上，副线圈2的匝数为n2=30匝，与一个“12 V、12 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1—39—10(1)副线圈3的匝数n3.(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.14.(12分)加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E，内阻为r，与副线圈相连的负载电阻为R，如图1—39—11所示，求：图1—39—11(1)原线圈中I1多大时，负载上获得的功率最大?最大功率是多少?(2)负载电阻获得最大功率时，变压器的匝数比多大?15.(12分)发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.(1)画出上述输电全过程的原理图.(2)发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流.(3)若输电导线中的电功率损失4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压.(4)计算降压变压器的输出功率.参考答案一、1.C2.A 变压器不能改变恒定直流电压3.B 甲是变压器电路，乙是分压电路，它们改变电压的原理不同.4.A 减少的电能损失，即为换超导输电线前输电线路上损失的电能.5.C6.D 负载对称星形连接中，中线电流I=0，I线=I相，U线=3U相=380 V.7.A 8.C二、9.12010.25 抓住原、副线圈中电流关系进行分析. 11.P-mgv.根据能量关系可得P=mgv+I2R,即可求解. RU1nU2U==n22=n2R. 1I1I2⋅I2n12.n2RRab=三、13.(1)275匝（2）550 匝，0.255 A14.(1)由于变压器为理想变压器，则负载电阻R上获得的功率等于交流电源的输出功率.即Ｐ=I1E-I12r，该式表明负载电阻上获得的功率P是I1的一元二次函数，为此求P的最大值：Ｐ=-r（I12-EE2E2I1）=-r（I1-）+ r2r4rE2E可见，当I1=时，P有最大值：Ｐm= 2r4r(2)由于负载获得最大功率时，I1=电压为：U1=E-I1r=E-（E，变压器原线圈上 2rEE）= 2r22U变压器副线圈上的电压为U2，由Ｐm=2 RE2E得：U2=PmR=()⋅R=4r2R r所以变压器原副线圈的匝数比为：n1U1==n2U2r R15.（1）如下图所示.(2)6250 V;16 A (3)15.6 Ω;6000 V (4)96 kW。
高中物理选修3-2-第六节：变压器巩固练习一
第六节：变压器巩固练习一1．(多选)关于理想变压器，下列说法正确的是()A．变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压B．实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器C．理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的频率D．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能2．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3．理想升压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电流，如图269所示，当副线圈的负载电阻R2变大时，以下说法正确的是()A．输出功率减小B．A2读数减小C．A1读数减小D．A1读数不为零，且保持不变图2-6-94.如图2610所示，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 B．240 V,0.025 AC．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A图2-6-105．(多选)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、副线圈每一匝的磁通量之比是10∶1B ．穿过原、副线圈每一匝的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1∶1D ．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶16．电阻为R 的负载接到20 V 直流电压上消耗的电功率是P ；用一个变压器，原线圈接最大值为200 V 的正弦交流电压，副线圈接电阻为R 的负载，要使负载上消耗的电功率为P 2，则变压器原、副线圈的匝数比为( )A ．20∶1B ．102∶1C ．10∶1D ．1∶107．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图2611中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则( )图2611A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab <I cdB ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cdC ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab <I cdD ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd8．(多选)一个理想变压器副线圈上接一个电阻，欲使此电阻的电功率增大，可以采取的措施是(每次只改变一个因素)( )A ．增加原线圈的匝数n 1B ．减少原线圈的匝数n 1C ．增大电阻值D ．减少电阻值。
高考物理变压器训练
高考物理变压器训练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．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则()A．副线圈中电流增大B．副线圈输出的电功率减小C．原线圈中电流不变D．原线圈输入的电功率增大3．如图5－4－9所示为理想变压器．原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()图5－4－9A.160A B.130AC.120A D.110A4.如图5－4－10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．当S接通时，以下说法中正确的是()图5－4－10A．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5．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6．一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/sC．0.14 Wb/s D．28.2 Wb/s7．一输入电压为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5－4－12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5－4－12A．1100,360 B．1100,180C．2200,180 D．2200,3608．如图5－4－13所示，MN和PQ为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N、Q接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R、电容元件C，导轨上垂直放置一金属棒ab.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(I R 、I c 均为有效值)( )图5－4－13A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，I c ＝0C ．若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R ≠ 0，I c ≠ 0D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠ 0，I c ＝09．如图5－4－14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( )图5－4－14A ．电流表的示数为32220A B ．电源输出功率为1200 WC ．电流表的示数为3220A D ．原线圈两端电压为11 V10．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5－4－15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( )图5－4－15A ．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11.如图5－4－16，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n 1∶n 2和电源电压U 1分别为( )图5－4－16A ．1∶2 2UB ．1∶2 4UC ．2∶1 4UD ．2∶1 2U12．如图5－4－17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5－4－17A ．线圈匝数n 1＜n 2，n 3＜n 4B ．线圈匝数n 1＞n 2，n 3＜n 4C ．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13．如图5－4－18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的正弦式交流电如图乙所示，则( )图5－4－18A ．交流电的频率为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的电流始终为零答案1.解析：选BD.对理想变压器，B 选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D 选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．2.解析：选AD.由于U 1、U 2不变，负载增加，用电器的总电阻减小，由I 2＝U 2R知I 2增大，A 对C 错．由P ＝UI 解得P 2＝U 2I 2，所以P 2增大，P 1增大，B 错D 对．3.解析：选C.P 出＝2 W ＋4 W ＝6 W ，由P 入＝P 出，得I 1U 1＝6 W ，又U 1U 2＝n 1n 2，所以U 1＝n 1n 2U 2＝100050×6 V ＝120 V ，所以I 1＝6120 A ＝120A ．故正确答案为C. 4.解析：选BCD.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L 2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压U R ＝IR 增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原线圈输入电流I 1也增大．U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小．5.解析：选D.由变压规律U 1U 2＝n 1n 2高压线圈匝数多，由变流规律I 1I 2＝n 2n 1，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D.6.解析：选C.由E ＝n ·ΔΦΔt知 ΔΦΔt ＝1n E m ＝1100×10 2 Wb/s ＝0.14 Wb/s. 7.解析：选B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201＝1100，同理，变压器烧坏前，n 2＝n 1U 2U 1＝1100×36220＝180，B 正确． 8.解析：选BCD.ab 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ab 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ab 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．9.解析：选C.副线圈电压U 2＝220 V ，电流I 2＝P U 2＝311 A ，则原线圈两端电压U 1＝201×U 2＝4 400 V ，电流I 1＝120×I 2＝3220 A ，所以电流表示数为3220A ，选项A 、D 错误，C 正确．电源输出功率为60 W ，选项B 错误．10.解析：选BC.保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，由I 2＝U 2R 0＋R知I 2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U 1U 2＝n 1n 2知，U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0知I 2增大，故I 1增大，C 正确，D 错误．11.解析：选C.设灯泡正常发光时的电流为I ，则I 1＝I ，I 2＝2I .由n 1n 2＝I 2I 1得n 1n 2＝21.由U 1′U 2＝n 1n 2得U 1′＝n 1n 2U 2＝2U .故U 1＝4U ，C 正确． 12.解析：选BCD.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，n 1＞n 2，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，n 3＜n 4，乙图中电表为电流表，故选项B 、C 、D 正确．13.解析：选C.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20×1 V ＝20 V ，所以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＝⎝⎛⎭⎫202302W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．。
人教版高中物理选修3-2第五章交变电流4变压器分层训练
4 变压器A 级 抓基础1．如下图，理想变压器的原线圈接在u ＝220 2sin 100 π t V 的沟通电源上，副线圈接有 R ＝ 55 Ω 的负载电阻．原、副线圈匝数之比为列说法正确的选项是( )2∶ 1.电流表、电压表均为理想电表．下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 2WC ．副线圈中电压表的读数为110 2 VD ．副线圈中输出沟通电的周期为 50 s分析：原线圈输入电压U 1＝ 220 2V ＝ 220 V ，依据 U 1∶ U 2＝ n 1∶ n 2 可得电压表的读数2U 2＝220V ＝ 110 V ， C 项错；输出功率P 2＝ U 22＝1102W ＝ 220 W ，因此原线圈输入功率也2R55为 220 W ，B 项错；依据 P ＝ UI 得原线圈中电流表的读数I 1＝220A ＝ 1 A ，A 项对；原副线220T ＝ 2π 2π圈中交变电流的周期同样，ω ＝100π s ＝ 0.02 s ， D 项错．答案： A2．如下图，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin 100πt(V) 的交变电压，副线圈经过电阻 r ＝6Ω 的导线对 “220V880 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 ．交变电压的频次为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分析：依据接入电压 u ＝11 000 2sin 100 πt ，输入电压有效值为 11 000 V ，要使 “220V880 W ”的电器正常工作，则经过用电器的电流为P＝ 4 A ，副线圈输出电压为U出＝Ir I＝U＋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；沟通电的频次 f ＝ω 100πP＝P RL＝＝ 50 Hz，B 错误；变压器的输出功率出2π2π2＋P r＝ 880 W ＋ 4 × 6 W＝ 976 W ， D 错误．3．如下图， T 为理想变压器，为沟通电流表，R1、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器，原线圈两头接恒压沟通电源，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，的读数变小分析：当滑动触头下移时，R3减小， R 总减小， I＝U， U 不变 I 增大， U 并＝U － UR1 R总减小，经过R2的电流 IR 2减小， IA 2＝ I － IR2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，它的结构如下图．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上， AB 间加上正弦沟通电压u，挪动滑动触头P 的地点，就能够调理输出电压．在输出端连结了滑动变阻器R 和理想沟通电流表，变阻器的滑动触头为Q，则 ()A ．保持 P 的地点不动，将Q 向下挪动时，电流表的读数变大B．保持 P 的地点不动，将C．保持 Q 的地点不动，将D．保持 Q 的地点不动，将Q 向下挪动时，电流表的读数变小P 沿逆时针方向挪动时，电流表的读数变大P 沿逆时针方向挪动时，电流表的读数变小分析：保持P 的地点不动， U2不变，将Q 向下挪动时， R 变大，故电流表读数变小；保持Q 的地点不动， R 不变，将P 沿逆时针方向挪动时，n2变大， U2变大，故电流表的读数变大．答案： BC5．如下图，理想变压器的沟通输入电压U 1＝ 220 V ，有两组副线圈，此中 n2＝36 匝，标有“6V 9 W”“ 12 V12 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n1和另一副线圈的匝数n3；(2)原线圈中电流I1 .分析： (1)因为两灯泡均正常发光，因此有U 2＝ 6 V ，U 3＝ 12 V.U1n1U2n2依据原、副线圈电压与匝数的关系，由＝、＝得：U1220n1＝U2n2＝6× 36(匝 )＝ 1 320 匝，U312n3＝U2n2＝6× 36(匝 )＝ 72 匝．(2)因为 P 入＝P 出， P 出＝ P2＋P3，因此 P 入＝ P2＋ P3 .即 I1U 1＝ P2＋P3，则 I1＝P2＋P3＝9＋12A ≈ 0.095 A. U1220B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，以下说法中正确的选项是()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，输出端不行短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不行断路分析：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连在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n 3<n 4，题图乙中的电表为电流表，应选项C 、D 正确．答案： CD7．一台理想变压器原、 副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两头输入u 1＝220 2sin 314t V的交变电压时，以下说法正确的选项是 ( )A ．副线圈两头电压为 12 2 VB ．副线圈接一个 10 Ω 电阻时，原线圈中的电流为 1 AC ．副线圈是一个10 Ω 电阻时，原线圈中输入功率为10 WD ．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 2V原线圈两头的电压为U 1＝ 220 V ，由变压器的变压比U 1＝n 1，得副线圈两头电压 U 2 n 2为 U 2＝ 10 V ，副线圈接一个 10 Ω 电阻，副线圈中电流 I 2＝ 1 A ，电功率 P 2＝U 2I 2 ＝10 W ， 原线圈输入功率也为10 W ；由变压器的电流比I 1 ＝n 2得 I 1＝ 1A ，铁芯中磁通量的变化率I 2 n 122Φ E m最大值为 t＝n 1，因为详细的匝数未知，因此磁通量变化率的最大值未知．因此正确选项是 C.答案： C8．如下图，理想变压器的原、副线圈分别接有同样的白炽灯，原、副线圈的匝数比为 n 1∶ n 2＝ 2∶ 1，电源电压为 U ，求 B 灯两头的电压U B .分析：由串连电路分压原理可知U ＝ U A ＋U 1.①由变压器原理可知：U 1∶U 2＝ 2∶ 1，②I 1∶ I 2＝ 1∶2.③由欧姆定律可知：U A ＝ I 1R ，④U B ＝ I 2R.2联立①～⑤式，得U B ＝5U.⑤。
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高考物理变压器训练
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∶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瞬时值之比为10∶1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
2．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则()
A．副线圈中电流增大
B．副线圈输出的电功率减小
C．原线圈中电流不变
D．原线圈输入的电功率增大
3．如图5－4－9所示为理想变压器．原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()
图5－4－9
A.1
60A B.1
30A
C.1
20A D.1
10A
4.如图5－4－10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．当S接通时，以下说法中正确的是()
图5－4－10
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
5．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
6．一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/s
7．一输入电压为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5－4－12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5－4－12
A ．1100,360
B ．1100,180
C ．2200,180
D ．2200,360
8．如图5－4－13所示，MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N 、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ，导轨上垂直放置一金属棒ab .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(I R 、I c 均为有效值)( )
图5－4－13
A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0
B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，I c ＝0
C ．若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R ≠ 0，I c ≠ 0
D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0
9．如图5－4－14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( )
图5－4－14
A ．电流表的示数为32220
A B ．电源输出功率为1200 W
C ．电流表的示数为3220
A D ．原线圈两端电压为11 V
10．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5－4－15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()
图5－4－15
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
11.如图5－4－16，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n1∶n2和电源电压U1分别为()
图5－4－16
A．1∶22U B．1∶24U
C．2∶14U D．2∶12U
12．如图5－4－17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5－4－17
A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4
B．线圈匝数n1＞n2，n3＜n4
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
13．如图5－4－18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的正弦式交流电如图乙所示，则()
图5－4－18
A ．交流电的频率为0.02 Hz
B ．原线圈输入电压的最大值为200 2 V
C ．电阻R 2的电功率约为6.67 W
D ．通过R 3的电流始终为零
答案
1.解析：选BD.对理想变压器，B 选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D 选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．
2.解析：选AD.由于U 1、U 2不变，负载增加，用电器的总电阻减小，由I 2＝U 2R
知I 2增大，A 对C 错．由P ＝UI 解得P 2＝U 2I 2，所以P 2增大，P 1增大，B 错D 对．
3.解析：选C.P 出＝2 W ＋4 W ＝6 W ，由P 入＝P 出，得I 1U 1＝6 W ，又U 1U 2＝n 1n 2，所以U 1＝n 1n 2
U 2＝100050×6 V ＝120 V ，所以I 1＝6120 A ＝120
A ．故正确答案为C. 4.解析：选BCD.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L 2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压U R ＝IR 增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原线圈输入电流I 1也增大．U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小．
5.解析：选D.由变压规律U 1U 2＝n 1n 2高压线圈匝数多，由变流规律I 1I 2＝n 2n 1
，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D.
6.解析：选C.由E ＝n ·ΔΦΔt
知 ΔΦΔt ＝1n E m ＝1100
×10 2 Wb/s ＝0.14 Wb/s. 7.解析：选B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得
n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201＝1100，同理，变压器烧坏前，n 2＝n 1U 2U 1＝1100×36220
＝180，B 正确． 8.解析：选BCD.ab 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ab 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ab 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．
9.解析：选C.副线圈电压U 2＝220 V ，电流I 2＝P U 2＝311 A ，则原线圈两端电压U 1＝201
×U 2＝4 400 V ，电流I 1＝120×I 2＝3220 A ，所以电流表示数为3220
A ，选项A 、D 错误，C 正确．电源输出功率为60 W ，选项
B 错误．
10.解析：选BC.保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2
知U 2不变，当P 向上滑动时，由I 2＝U 2R 0＋R
知I 2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U 1U 2＝n 1n 2知，U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0
知I 2增大，故I 1增大，C 正确，D 错误．
11.解析：选C.设灯泡正常发光时的电流为I ，则I 1＝I ，I 2＝2I .由n 1n 2＝I 2I 1得n 1n 2＝21.由U 1′U 2＝n 1n 2
得U 1′＝n 1n 2
U 2＝2U .故U 1＝4U ，C 正确． 12.解析：选BCD.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，n 1＞n 2，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，n 3＜n 4，乙图中电表为电流表，故选项B 、C 、D 正确．
13.解析：选C.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20×1 V ＝20 V ，所以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 2
R 2＝⎝⎛⎭⎫20230
2W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．。