高二物理 变压器典型例题解析
高二物理理想变压器试题答案及解析
高二物理理想变压器试题答案及解析1.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L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示。
当开关S闭合后( )A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大C.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变D.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大【答案】AC【解析】开关S闭合后,变压器副线圈的负载电阻减小,不变,由欧姆定律可得示数变大,由于理想变压器,与示数的比值不变,所以与示数的比值不变,A正确,B错误;由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变,则副线圈电压不变,示数不变,与示数的比值不变,C正确,D错误。
【考点】考查了变压器动态变化2.如图所示,电源输入电压不变,要使电路中电流表示数变大,可采用的方法有A.将R上的滑片向上移动B.将R上的滑片向下移动C.将电键S掷向1D.将电键S掷向2【答案】AD【解析】输入的电压和匝数比不变,输出的电压也不变,当向上移动滑片时,电路的电阻变小,所以电流要增加,故A正确;输入的电压和匝数比不变,输出的电压也不变,当向下移动滑片时,电路的电阻变大,所以电流要变小,所以B错误;将电键S掷向1,原线圈的匝数变大,由电压与匝数成正比可得,副线圈的输出电压要减小,电路的电阻不变,所以电流要减小,所以C错误;将电键S掷向2时,原线圈的匝数减小,由电压与匝数成正比可得,副线圈的输出电压要变大,电路的电阻不变,所以电流要增大,所以D正确;【考点】考查了理想变压器3.如图所示,M为理想变压器,电表均可视为理想表,接线柱a、b接路端电压u=311sin314t (V)的正弦交流电源。
当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,示数发生变化的电表是:A.A1、A2B.A2、 V2C.A1、A2、V2D.A1、A2、V1、V2【答案】A【解析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的,由于输入电压和匝数比不变,所以变压器的输出电压也不变,所以V1、V2的示数都不变,当变阻器的滑动头P向上移动时,滑动变阻器的电阻减小,所以负线圈的电流增大,原线圈的电流也要变大.故选:A.【考点】变压器;动态电路的讨论。
高二物理理想变压器试题答案及解析
高二物理理想变压器试题答案及解析1.如图所示,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相连组成闭合电路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,安培表A1的读数是12mA,那么安培表A2的读数为( )A.0B.3mA C.48mA D.与R值大小无关【答案】A【解析】由于直导线AB匀速运动,则AB切割磁场产生的电流时恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,即安培表的读数为0.故选:A.【考点】考查了理想变压器2.如图所示,理想变压器原线圈的匝数n1=1000匝,副线圈的匝数n2=200匝.原线圈两端所加的电压U1="220" V时,副线圈两端的电压U2为( )A.1100 V B.44 V C.440 V D.22 V【答案】B【解析】根据变压器原理;,可知,选项B正确。
【考点】变压器原理。
3.如图甲所示,T为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻(光照增强,电阻减小),原线圈两端接如图乙所示正弦交流电源,当光照增强时,则有()A.图乙所示电压的瞬时值表达式为B.若变压器原、副线圈的匝数比为4:1,则原、副线圈中的电流之比为1:4C.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大D.电流表A1示数变大,电流表A2示数变大【答案】BD【解析】由图知,交变电流的周期为T=0.02s,=100πrad/s,故图乙所示电压的瞬时值表达式为,故A选项错误;由变压器的原理和知,若变压器原、副线圈的匝数比为4:1,则原、副线圈中的电流之比为1:4,B选项正确;当光照增强时,R3为光敏电阻(光照增强,电阻减小),R2、R3并联电阻减小,故副线圈的总电阻减小,而、、不变,故副线圈两端的电压不变,电压表V1示数不变,故C选项错误,根据欧姆定律知,电流表A2示数变大,则电流表A1示数也变大,故D选项正确。
人教版高二物理变压器专题练习题及答案
人教版高二物理变压器专题练习题及答案一、单选题1.河滨生态园住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成,发电机中矩形线圈所围成的面积为S ,匝数为N ,电阻不计,它可绕水平轴OO '在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动,矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,0R 表示输电线的电阻,以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是( )A .若发电机线圈某时刻与图示位置垂直,变压器原线圈的电流瞬时值最大B .发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式cos e NBS t ωω=C .当用户数目减少时,为使用户电压保持不变,滑动触头P 应向上滑动D .当滑动触头P 向下移动时,变压器原线圈两端的电压将降低2.匝数为110、面积为20.5m π的矩形线圈,在磁感应强度大小为225T 的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动,产生正弦交变电流。
如图所示,在理想变压器的输入端加上该交变电流,额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。
不计线圈与导线的电阻。
下列说法正确的是( )A .该交变电流的电压最大值为220VB .该交变电流的频率为100HzC .理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1D .将滑动变阻器的滑片向d 端移动,小灯泡变暗3.如图,变压器的输入端接入12202(V)u t π=的交流电,开关S 接1,当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,此时电压表的读数为102V 。
变压器为理想变压器,二极管正向电阻不计,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )A.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电流表示数减小,电压表示数增大B.若只将S从1拨到2,电流表示数变大C.S接1时,原、副线圈中接入电路的匝数之比为11:1D.1min内滑动变阻器产生的热量为400J4.远距离输电的示意图如图所示,交流发电机的输出电压1U、输电线的电阻r以及理想变压器的匝数均不变,用户所用的电器可等效为一滑动变阻器R。
高二物理变压器·典型例题解析
变压器·典型例题解析【*例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端.摇动频率不断增加,则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变[ ] A.I R不变、I C增大、I L减小B.I R增大、I C增大、I L减小C.I R增大、I C增大、I L不变D.I R不变、I C增大、I L不变解答:应选C.点拨:手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的,输出电压与频率成正比.纯电阻电路中,电阻R与频率无关,I R=U/R,所以I R与频率成正比;纯电容电路中,容抗X C=1/2πfC,I C=U/X C=2πfCU,与频率的二次方成正比;纯电感电路中,X L=2πfL,I L=U/X L=U/2πfL,与频率无关.【例2】图18-17为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.解答:由公式U1/U2=n1/n2,得U1=U2n1/n2=216(V);因理想变压器的初、次级功率相等,所以I1=P1/U1=P2/U2=0.46(A)即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A.点拨:分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系.【例3】如图18-18所示,甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法,它们各在什么条件下采用?应怎样选择电容器?点拨:关键是注意容抗与交流电的频率成反比.甲应是电容较大的电容器,乙应是电容较小的电容器.参考答案甲是电容较大的电容器通交流,阻直流、乙是电容较小的电容器通直流,去掉交流.【例4】如图18-19所示,理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡,且都正常发光,求当开关断开和闭合时,通过初级线圈的电流之比.点拨:关键是初、次级功率始终相等.参考答案:1∶3.跟踪反馈1.如图18-20所示,一平行板电容器与一个灯泡串联,接到交流电源上,灯泡正常发光,下列哪种情况可使灯泡变暗[ ] A.在电容器两极间插入电介质B.将电容器两板间的距离增大C.错开电容器两极的正对面积D.在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)2.关于电子电路中的扼流圈,下列说法正确的是[ ] A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大3.变压器原线圈1400匝,副线圈700匝,并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中[ ] A.电流频率之比为2∶1B.功率之比为2∶1C.电流之比为2∶1D.电压之比为2∶14.如图18-21用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是:V1________,V2________,A1________,A2________,P________.参考答案1.B、C,2.A、B、C,3.D,4.不变、不变、变小、变小、变小。
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。
高中物理高频考点《理想变压器问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
理想变压器问题分析与强化训练(附详细参考答案)一、理想变压器问题分析及例题讲解:1.构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。
(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。
2.原理:电流磁效应、电磁感应。
3.基本关系式:(1)功率关系:P 入=P 出;(2)电压关系:U 1n 1=U 2n 2;有多个副线圈时U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3=….;(3)电流关系:只有一个副线圈时I 1I 2=n 2n 1。
由P 入=P 出及P =UI 推出有多个副线圈时,U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+U n I n 。
4.理想变压器的规律当变压器有多个副线圈时,5.关于理想变压器的四点说明:(1)变压器不能改变直流电压。
(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。
(3)理想变压器本身不消耗能量。
(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。
【题1】如图所示,理想变压器的原线圈接入u=11 000 2sin 100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6Ω的导线对“220 V,880 W”的电器R L供电,该电器正常工作.由此可知()A.原、副线圈的匝数比为50∶1 B.交变电压的频率为100 HzC.副线圈中电流的有效值为4 A D.变压器的输入功率为880 W【答案】C【题2】(多选)如图,一理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈两端。
假设该二极管正向电阻为零,反向电阻为无穷大。
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,则()A .U ab :U cd =n 1:n 2B .增大负载电阻的阻值R ,电流表的读数变小C .负载电阻的阻值越小,cd 间的电压U cd 越大D .将二极管短路,电流表的读数加倍 【答案】BD【解析】若变压器初级电压为U ab ,则次级电压为U 2=n 2n 1U ab ;由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为零,由有效值的定义可得U 2cd R T =U 22R ·T 2解得U cd =22U 2,故U abU cd =2n 1n 2,选项A 错误;增大负载的阻值R ,则变压器次级电流减小,则初级电流也减小,即电流表的读数减小,选项B 正确;cd 间的电压由变压器的初级电压决定,与负载电阻R 的大小无关,选项C 错误;若二极管短路则U cd ′=U 2=2U cd ,故此时R 消耗的功率P′=U cd ′2R 为原来的2倍,则次级电流会加倍,则初级电流也加倍,选项D 正确。
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1.如图所示为远距离输电示意图,发电机的输出电压恒为U 1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变,下列表述正确的是( )A .若1423n n n n =,则用户获得的电压41U U = B .若用户开启的用电器增多,则升压变压器输出的2U 增大 C .若用户开启的用电器增多,则输电线消耗的功率增大 D .若用户开启的用电器增多,则发电机输出的功率减小2.如图甲所示,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,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R =10Ω,其余电阻均不计。
从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。
下列说法正确的是( )A .当单刀双掷开关与a 连接时,电压表的示数为31.1VB .当单刀双掷开关与b 连接且在0.01s 时,电流表示数为零C .当单刀双掷开关由a 拨向b 时,原线圈的输入功率变大D .当单刀双掷开关由a 拨向b 时,副线圈输出电压的频率变为25Hz3.图1是手机无线充电器的示意图,其原理如图2所示:当送电线圈接上220V 的正弦交变电流后,会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流,该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电,该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器:送电线圈的匝数为N 1,受电线圈匝数为N 2,且12:44:1N N =。
若手机电阻为5Ω,当该装置给手机充电时,则( )A .流过原、副线圈的电流之比为5:1B .受电线圈两端cd 的输出电压为5VC .充电时流过手机的电流为44AD .保持ab 端输入电压不变,若在充电时玩大型游戏(即增大手机用电功率),则受电线圈的输出电压将变大4.如图所示,理想变压器原线圈接在m sin()u U t ωϕ=+的交流电源上,副线圈接滑动变阻器R 和两个阻值相同的定值电阻0R ,电表均视为理想电表。
滑动变阻器R 的滑片P 由a 端向b 端缓慢滑动过程中( )A .电压表1V 的示数变大B .电压表2V 的示数变大C .电流表1A 的示数变大D .电流表2A 的示数变大5.某电站不用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 ',不计容抗与感抗的影响,则下列说法中错误的是( ) A .输电线上损失电压为P R UB .输电线上损失电功率为2(U U )'-RC .用户得到的功率为2U R'D .用户得到的功率为U P U' 6.如图所示,交流电源与理想变压器相连进行远距离输电,交流电源电压的瞬时值1102π=u t (V ),降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11,两变压器间输电线路的总电阻为25Ω。
高中物理变压器基础例题
高中物理变压器基础例题变压器的基础例题,以下是一些适合高中物理的例题:1.一个具有160回合的输入线圈和40回合的输出线圈的变压器,当输入电压为220V时,输出电压是多少?2.一个变压器的输入线圈有100回合,输出线圈有200回合,当输入电压为120V时,输出电压是多少?3.对于一个变压器,输入线圈的电流为2A,输出线圈的电流为10A,输入线圈和输出线圈的匝数比为2:1,求输入电流与输出电压之间的比率。
4.一个变压器的输入线圈有200回合,输出线圈有400回合,当输入电流为5A时,输出电流是多少?这些例题涉及变压器的基本概念和数值计算,包括匝数比、电压比和电流之间的关系。
通过解答这些例题,学生可以加深对变压器的理解,并应用所学的知识进行计算和推导。
【答案】1.根据变压器的电压比公式(V1/V2) = (N1/N2)(其中V1和V2分别代表输入和输出电压,N1和N2分别代表输入和输出线圈的匝数),可以计算输出电压:(220V/V2) = (160回合/40回合) V2 = 55V因此,当输入电压为220V时,输出电压为55V。
2.类似地,可以使用电压比公式计算输出电压:(120V/V2) =(100回合/200回合) V2 = 60V因此,当输入电压为120V时,输出电压为60V。
3.对于变压器,输入电流和输出电压之间的比率与输入线圈和输出线圈的匝数比相同。
因此,输入电流和输出电压的比率为2:1。
4.使用输入电流和输出电流的关系: (I1/I2) = (N2/N1)(其中I1和I2分别代表输入和输出电流,N1和N2分别代表输入和输出线圈的匝数) (5A/I2) = (400回合/200回合) I2 = 10A因此,当输入电流为5A时,输出电流为10A。
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1.某发电站用有效值为U的交变电压向远处输电,输送功率为P,输电线的总电阻为R。
若改用5U的交变电压输电,保持输送功率不变,则输电线上损失的电功率之比为()A.25∶1 B.20∶1 C.10∶1 D.5∶12.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L和2L,当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则()A.原、副线圈的匝数之比为7:1B.原、副线圈的匝数之比为6:1C.此时灯泡1L和2L的功率之比为7:1D.此时灯泡1L和2L的功率之比为6:13.一含有理想变压器的电路如图所示,1R、2R为定值电阻,3R为滑动变阻器,A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。
下列说法正确的是()A.Q不动,P向上滑动,电流表示数变大B.Q不动,P向下滑动,变压器输出功率变大C.P不动,Q向上滑动,电流表示数变小D.P不动,Q向下滑动,变压器输出功率变大4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b是原线圈的中心轴头,电压表和电流表均为理想电表,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=220sin100 t(V),则()A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22VB.当1s 600t=时,c、d间的电压瞬时值为110VC.单刀双掷开关与a连接,滑动触头P向上移动,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5.一种可调压变压器原理图如图所示,ab为交变电压输入端,1T为自耦调压器,P为调压滑动触头;2T为升压变压器,cd为终端输出电压给负载R供电。
忽略其他电阻与感抗等因素影响,调压器1T与变压器2T均视为理想变压器。
在ab端输入电压不变的情况下,当滑动触头P向下移动,则()A.电流表1A示数变大B.电流表2A示数变小C.cd端获得的电压变大D.cd端获得的功率不变6.2021年下半年,东北一些地区、一些时段实行了限电、停电,引起人们对输电、用电、节能的关注。
变压器典型例题
变压器典型例题【例1】有一降压变压器,它的输入电压最大值为220V,另有一负载,当它接在22V直流电源上时,消耗功率为P,若使它接在上述变压线圈的匝数比为【】A.14∶1 B.1∶14 C.10∶1 D.1∶10【分析】设负载电阻为R,直流电压U0=22V,变压器次级电压的有效值为U2,则由题意知两式相比,得而变压器初级电压的有效值为因此,该变压器原副线圈的匝数比为【答】C.【例2】如图所示,一台有两个副线圈的变压器.原线圈匝数n1=1100匝,接入电压U1=220V的电路中.(1)要求在两组副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数分别为多少?(2)若在两副线圈上分别接上“6V、20W”、“110V、60W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?【分析】第(1)问,根据电压与匝数的正比关系即得;第(2)问,应根据原、副线圈功率相等的关系计算.【解】(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系,由(2)设原线圈输入电流为I1,由P入=P出,即【说明】第(1)问,也可根据原、副线圈每伏电压分配到的匝数n2=5×6匝=30匝,n3=5×110匝=550匝.【例3】一台降压变压器原副线圈匝数比为4∶1,供一照明电路用电.原线圈所加交变电压u1=1410sin100πtV,照明电路连接导线的总电阻R=1.0Ω,问能使多少盏“220V,40W”的电灯正常发光.【分析】供电示意图如图所示.要使用电器正常工作,必须使用电器两端电压达到其额定值220V.【解】由电源电压u1=1410sin100πtV,得加在原线圈上电压的有效值根据变压器公式所以副线圈两端的电压此时由副线圈作为“电源”,对电灯供电.设共需并联n盏电灯,每灯正常发光时的电流为根据欧姆定律,由U2=nI0R+U0,得【例4】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶2,电源电压险丝,副线圈中接入一个可变电阻R(如图).为了使保险丝不被熔断,调节电阻R时最低应不能小于【分析】当原线圈电流强度达到I1=I0时,副线圈中电流强度为这也就是副线圈中的最大电流.副线圈的输出电压有效值为因此,副线圈电路中负载电阻的最小值为【答】C.【说明】常有人以为,保险丝的熔断电流I0就是原线圈中的最大电流,即I1m=I0=1A,因而副线圈中最大电流为副线圈的最大输出电压于是得负载电阻最小值这是错的!因为交流的有效值是根据热效应定义的,所以根据热效应而规定的保险丝的熔断电流也必须用有效值来衡量,即I0是熔断时电流的有效值而不是峰值.【例5】某车间用变压器对40盏“36V、40W”电灯供电.设变压器的原线圈为1320匝,接在220V照明线路上,问:(1)副线圈应为几匝,能使各个灯正常发光?此时原、副线圈的电流为多少?(2)如只用20盏灯,能否正常发光?原线圈电流变为多少?【分析】通常,近距离输电可不计输电线电阻,因此,变压器副线圈电压应等于电灯电压,由此用变压器公式,即得副线圈匝数.由电灯总功率等于原、副线圈功率可得电流.减少灯数时,供电电压不变,功率和电流都发生了变化.得副线圈匝数副线圈输出的总功率等于40盏电灯功率之和,即P2=40×40W=1600W.所以,副线圈的电流和原线圈的电流分别为当只用20盏电灯时,副线圈输出功率减少,原线圈输入功率也相应减少.它们均为P′1=P′2=20×40W=800W.所以,原副线圈的电流变为【说明】负载变化时,功率会跟着发生变化,这正是能的转化和守恒的反映.在理想变压器中,副线圈的电压仅由匝数比和原线圈电压决定,并不随负载变化而变化.【例6】如图是一个带有两个副线圈的理想变压器,今将原线圈接至稳压交流电源上,副线圈L1的匝数为n1,副线圈L2的匝数为n2.当L2两端断开,电阻R 接到L1两端时,电流表的示数为I1;当L1两端断开,R接到L2两端时,电流表示数为I2,当L1、L2都接上R时,电流表的示数为I3,求I1∶I2∶I3=?【分析】根据副线圈上接入负载电阻的情况,由原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即可找出关系.【解】把电阻R分别接在L1和L2两端时,有当在L1、L2两端都接入电阻R时,有因为两个副线圈上的电压分别为把④式代入上面三个算式中,得【例7】在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上.当通以交变电流时,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220V时,线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V【分析】因为理想变压器原、副线圈电压之比(U1/U2)等于线圈中产生的感应电动势之比(E1/E2),所以当从线圈1输入电压U1=220V时,由当从线圈2输入电压U2=110V时,同理由【答】B、D.【说明】变压器的原、副线圈一般都应绕在铁芯中间的臂上.。
2017年高二物理试题及答案解析--变压器习题(经典)
2017年高二物理试题及答案解析--变压器习题(经典)1.当滑动变阻器的触头p向上移动时,接在理想变压器两端的四个理想电表示数会发生怎样的变化?选项A、B、C、D分别表示不同的变化情况。
2.在图示的理想变压器中,原、副线圈的匝数比为10:1,电压表和电流表均为理想交流电表。
从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为选项A。
在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电流表A2的示数会发生怎样的变化?选项B、C、D分别表示不同的变化情况。
3.图中为一理想变压器,原副线圈的总匝数比为1:2,其原线圈与一电压有效值恒为220V的交流电源相连,P为滑动头。
现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈缓慢匀速上滑,直至“220V60W”的白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。
U1表示副线圈两端的总电压,U2表示灯泡两端的电压,用I1表示流过副线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,这里的电流、电压均指有效值。
下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是哪一个?4.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L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计。
当开关S闭合后,A1示数会发生怎样的变化?A1与A2示数的比值会怎样变化?选项A、B、C、D分别表示不同的变化情况。
5.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按图所示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是哪一个?选项A、B、C、D分别表示不同的判断。
6、一台交流发电机通过理想升压变压器和降压变压器向远处用户供电。
输电线的总电阻为R,输入电压和输入功率分别为U1和P1,输出电压和输出功率分别为U2和P2.当用户消耗的电量减小时,输出电压和输出功率都会变小,因为输电线上的电压降低,导致输出电压降低,输出功率也会随之降低。
7、在远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数分别为12n n、,定值电阻1R,滑动变阻器2R,、端输入电压有效值恒定的交变电流,当滑动变图中电流表、电压表均为理想电表.在a b阻器2R的滑片P向下滑动时,则()A.电压表示数减小B.电流表示数减小C.1R消耗的功率减小D.电源的输出功率减小2.如图所示,理想自耦变压器输入端接入正弦交流电2202sin100π(V)=,输出端可以u t通过调节触头1K的位置来改变输出端匝数,同时在输出端并联一个指示灯L,输出电路中K的位置可以改变R的阻值,两电表均为理想交流电表,以下说接入滑动变阻器R,调节2法正确的是()A.指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次B.不论开关S状态如何,电压表示数为2202C.闭合开关S,仅向下滑动1K,输入功率变小D.闭合开关S,仅向下滑动2K,电表示数不变3.北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。
国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统,假设该发电系统的输出电压恒为250V,通过理想变压器向远处输电,如图,所用输电线的总电阻为8Ω,升压变压器T1原、副线圈匝数比为1∶16,下列说法正确的是()A.若该发电系统输送功率为1×105W,则输电线损失的功率为5×103WB.若该发电系统输送功率为1×105W,用户获得220V电压,则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200:11C.若用户消耗功率减少,则升压变压器T1输出电压U2减小D.若用户消耗功率增加,则用户电路两端电压U4增大4.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4⨯2.210kw5.为做好疫情防控供电准备,防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图n=,在匀强磁场中以OO'为轴匀速转动,穿过甲所示,交流发电机的矩形线圈匝数为100线圈的磁通量Φ随时间t的变化图像如图乙所示,矩形线圈与变压器的原线圈相连,变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电,线圈、导线的电阻均不计,变压器为理想变压器,额定电压为220V的医疗设备恰能正常工作,下列说法正确的是()A .电压表的示数为1002VB .从0=t 开始计时,变压器原线圈两端的电压()1002sin100V u t π=C .变压器的原、副线圈匝数比为5:11D .假如给变压器输入端接入电压100V U =的直流电,医疗设备也能正常工作6.如图所示,理想变压器输入电压u = U m sin ωt 。
人教版高二物理变压器专题练习及答案
人教版高二物理变压器专题练习及答案一、单选题1.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备,如图所示为起重机提升重物时的简化电路,一台变压器的原线圈与10kV 的高压输电线相连,副线圈上接有一台电动机,起重机能用1分钟的时间将质量为3t 的建筑材料匀速提升42m ,电动机正常工作时两端的电压为380V ,工作电流为60A ,由于磁损和热损,变压器的输出功率为输入功率的96%,不计导线的电阻,重力加速度g=10m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .变压器原线圈中的电流为2.28AB .电动机的工作效率约为92.1%C .电动机的机械功率为22.8kWD .电动机的电阻约为6.3Ω 2.如图甲所示的电路中,在a 、b 间接入图乙所示的正弦交流电,T 为理想变压器,A 为理想交流电流表,R 为定值电阻,副线圈的中间抽头将副线圈分为两部分。
开关S 分别接通“1”“2”时,A 的示数分别为I 1、I 2,则副线圈两部分的匝数n 1和n 2之比为( )A .12I IB 21I I C 12I I D .2212I I3.在工业用电的线路中常常有很大的交流电流,交流电流表的量程小于待测的电流,为了测量大电流可以使用电流互感器。
电流互感器的工作原理与变压器是一致的,则下列说法正确的是( )A .电流互感器的原线圈匝数小于副线圈的匝数,原线圈要串联在交流电路中B .电流互感器的原线圈匝数大于副线圈的匝数,原线圈要串联在交流电路中C .电流互感器的原线圈匝数小于副线圈的匝数,原线圈要并联在交流电路中D .电流互感器的原线圈匝数大于副线圈的匝数,原线圈要并联在交流电路中 4.2021年下半年,东北一些地区、一些时段实行了限电、停电,引起人们对输电、用电、节能的关注。
某电站的电能输送示意图如图所示,升压变压器与降压变压器间输电线总电阻为r ,升压变压器原、副线圈匝数之比12n m n =,降压变压器原、副线圈匝数之比34=n k n 。
人教版高二物理变压器专题练习题含答案
人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备,如图所示为起重机提升重物时的简化电路,一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连,副线圈上接有一台电动机,起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m,电动机正常工作时两端的电压为380V,工作电流为60A,由于磁损和热损,变压器的输出功率为输入功率的96%,不计导线的电阻,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()A.变压器原线圈中的电流为2.28AB.电动机的工作效率约为92.1%C.电动机的机械功率为22.8kWD.电动机的电阻约为6.3Ω2.如图所示,T为理想变压器,电流表A、电压表V均为理想交流电表,1R、2R为定值电限,3R为滑动变阻器,L为电感线圈,A、B两点间接正弦交流电。
则()A.只将滑片1P下移时,电流表A示数变大B.只将滑片2P下移时,电压表V示数变大C.只增大交流电的电压时,电流表A示数变大D.只增大交流电的频率时,电压表V示数不变3.如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1∶n2=n4∶n3。
当用户用电器的总电阻减小时()A.U1∶U2=U3∶U4B.用户的电压U4增大C .用户消耗的功率等于发电机的输出功率D .输电线上损失的功率增大4.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ,当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则( )A .原、副线圈的匝数之比为7:1B .原、副线圈的匝数之比为6:1C .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7:1D .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6:15.由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于火警报警装置。
如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原线圈接入图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻T R 及报警器P (有内阻)组成闭合电路,流过报警器P 的电流超过c I 时就会发出警报声。
科学探究:变压器(解析版)高二物理(鲁科版2019选择性必修第二册)
3.3 科学探究:变 压 器1.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=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R 1=10 Ω、R 2=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 ΩB .5 ΩC .6 ΩD .8 Ω【解析】选A 。
由图乙可知理想变压器输入电压有效值U 1=220 V ,应用理想变压器变压公式U 1U 2 =n 1n 2 =223 ,可得副线圈输出电压有效值U 2=30 V 。
灯泡正常工作时,灯泡两端电压为U L =24 V ,电流I L =U LR L=1.6 A 。
设R 1两端电压为U ,由U 2=U L +U ,可得U =6 V 。
由U R 1 +U R 2+R=I L ,解得R =1 Ω,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
2.如图所示,理想变压器的原线圈接在u =220 2 sin 100πt(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。
下列说法正确的是( )A .原线圈的输入功率为2202 WB .电流表的读数为1 AC .电压表的读数为1102 VD .副线圈输出交流电的周期为50 s【解析】选B 。
由题知,变压器的输入电压U 1=22022 V =220 V ,所以U 2=n 2n 1 U 1=110 V ;副线圈电流I 2=U 2R =2 A ,原线圈电流I 1=n 2n 1I 2=1 A 。
电压表、电流表的读数为有效值,故选项B 正确,C 错误;原线圈输入功率P 1=U 1I 1=220 W ,选项A 错误;交流电的周期T =2πω =2π100π s =0.02 s ,选项D 错误。
3.(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,R 1、R 2、R 3均为固定电阻,R 2=10 Ω,R 3=20 Ω,各电表均为理想电表。
高二物理变压器试题
高二物理变压器试题1.(2014•江苏)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n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,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.=B.I2=C.I1U1=I22R D.I1U1=I2U2【答案】D【解析】变压器电压之比等于匝数之比;电流之比等于匝数的反比;在远距离输电中,输电导线上功率有损耗.解:A、升压变压器电流之比等于匝数的反比;故有:=;故A错误;B、U2是输电导线及降压变压器两端的电压,不能只对导线由欧姆定律求电流;故B错误;C、升压变压器输出的功率等于导线上消耗的功率及降压变压器消耗的功率之和;故C错误;D、理想变压器输入功率等于输出功率;故I1U1=I2U2,故D正确.故选:D.点评:理想变压器的输入功率与输出功率相等,且没有漏磁现象.远距离输电,由于导线通电发热导致能量损失,所以通过提高输送电压,从而实现降低电损.2.(2014•海南)理想变压器上接有三个完全相同的灯泡,其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源,另外两个并联后接在副线圈两端.已知三个灯泡均正常发光.该变压器原、副线圈的匝数之比为()A.1:2B.2:1C.2:3D.3:2【答案】B【解析】设每只灯的额定电流为I,因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,由电流关系求出匝数比;由匝数比求电压关系.解:设每只灯的额定电流为I,额定电压为U,因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光,所以副线圈中的总电流为2I,原副线圈电流之比为1:2,所以原、副线圈的匝数之比为2:1.故选:B.点评:本题解题的突破口在原副线圈的电流关系,注意明确三灯正常发光为解题的关键.3.(2014•福建)如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的理想交流电流表L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻RL>2R,忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压【答案】D【解析】根据变压器的规律和欧姆定律分别列出两个灯泡两端的电压表达式,再比较灯泡亮度的关系,根据电流的表达式分析两个电流表示数的关系,即可得到R1与R3消耗的功率的关系.解:A、B、设变压器原副线圈数比为K(K>1),A、B端接入的电压为U.则L2两端的电压为U2=,A2表的示数IA2=,对于变压器电路,升压变压器副线圈两端的电压为KU,设通过L1的电流为I1,则L1两端的电压为I1RL,A1表的示数为IA1=,降压变压器原线圈的电压为KI1RL,则有:KU﹣2R=KI1RL,解得I1=,则IA1==,已知RL >2R,可得IA2>IA1,I1>IA1,故A错误;由于I1==>IA2=,故B错误;C、电阻R1、R3相等,IA2>IA1,根据公式P=I2R可知,R1消耗的功率小于R3消耗的功率,故C错误;D、电阻R2、R4相等,IA2>IA1,根据欧姆定律知:R2两端的电压小于R4两端的电压,故D正确.故选:D.点评:解决本题的关键掌握变压器的原理和特点,以及掌握远距离输电过程中电压损失和输入电压、输出电压的关系.4.(2014•南阳二模)由于天气原因断电,某小区启动了临时供电系统,它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图所示,图中R表示输电线的电阻.滑动触头P置于某处时,用户的用电器恰好正常工作,在下列情况下,要保证用电器仍能正常工作,则()A.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向上滑动B.当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值,用电器不变时,应使滑动触头P向下滑动C.如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向上滑D.如果V1示数保持正常值不变,那么当用电器增加时,滑动触头P应向下滑【答案】AC【解析】对于理想变压器要明确两个关系:一是输出电压由输入电压决定,二是输入功率由输出功率决定.明确这两个关系然后根据有关电路知识即可求解.解:A、要保证用电器仍能正常工作,用电器两端电压不能发生变化,当V1示数小于正常值,要使V2不变,则应使滑动触头P向上滑动,减小原副线圈匝数比,故A正确,B错误;C、当用电器增加时,通过R0的电流增大,R所占的电压也增大,要使用电器仍能正常工作,用电器两端电压不能发生变化,所以V2要变大,而V1示数保持正常值不变,则应使滑动触头P向上滑动,减小原副线圈匝数比,故C正确,D错误;故选AC点评:分析变压器时注意输出电压和输入功率这两个物理量的决定关系,然后结合电阻的串并联知识进行求解.5.(2014•东营二模)如图甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L,原线圈匝数n1=600匝,副线圈匝数n2=120匝.当原线圈接在如图乙所示的交流电源上,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接()A.阻值为12Ω的电阻B.并联两盏的“36V 40W”灯泡C.工作频率为10Hz的用电设备D.耐压值为36V的电容器【答案】B【解析】根据保险丝计算出副线圈中允许的增大电流,由乙图可知电源的峰值和周期,结合欧姆定律进行判断.解:由原线圈电流最大为0.5A知副线圈允许的最大电流为=2.5A.A、由乙图知输入电压有效值为180V,所以副线圈两端电压有效值为=36V,接阻值为12Ω的电阻时,电流为=3A,A错误;B、并联两盏的“36V 40W”灯泡时,电流为2×<2.5A,B正确;C、由乙图知周期为0.02s频率为50Hz,C错误;D、副线圈两端电压峰值为36V,D错误;故选B点评:本题考查了变压器的特点,突破口在于保险丝的数值,结合欧姆定律进行判断.6.(2014•河东区二模)如图所示.一理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为,n2=200匝,电阻R=8.8Ω.原线圈接入一电压u=220(v)的交流电源,电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,则()A.副线圈交受电流的频率是100Hz B.t=ls的时刻,电压表V的示数为0C.变压器的输入电功率为220W D.电流表A的示数为10A【答案】C【解析】根据电压与匝数程正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.解:A、电流的频率是由电压决定的,所以原副线圈中电流的频率是一样的,都为50Hz,所以A 错误.B、电压表的示数为电路的有效电压的大小,副线圈的最大电压为44V,所以有效的电压为=44V,所以电压表V的示数为44V,所以B错误.C、变压器的输入功率和输出功率是相等的,由C已经求出R的电压为44V,所以R的功率为==220W,所以C正确.D、电阻R的电流为=5A,根据原副线圈的电流与匝数程反比可以求得原线圈的电流为1A,所以D错误.故选C .点评:掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决.7. (2014•河北区模拟)如图所示,一只理想变压器原线圈与频率为50Hz 的正弦交流电源相连,两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端.图中的电流表,电压表均为理想交流电表,原副线圈的匝数分别为200匝和100匝,电压表的示数为5V .则( )A .电流表的读数为0.5AB .流过电阻的交流电的频率为l00HzC .变压器的输入电压的最大值为D .变压器的输入功率为2.5W【答案】CD【解析】交流电表的示数为有效值,经过变压器的交流电的频率不变,交流电的输入功率等于输出功率.解:A 、副线圈的电流为I 2=,则原线圈的电流为I 1,由得.故A错误B 、流过电阻的交流电的频率为50Hz .故B 错误C 、副线圈的电压为U 2=2×5=10V ,由,则其最大值为20V .故C 正确D 、P 入=P 出=U 2I 2=10×0.25=2.5w .故D 正确 故选:C D点评:根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.8. (2014•顺德区模拟)如图甲为一火灾报警系统.其中R 0为定值电阻,R 为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,副线圈输出电压如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .原线圈输入电压有效值为220VB .副线圈输出电压瞬时值表达式u=44cos (100πt )VC .R 处出现火情时原线圈电流增大D .R 处出现火情时电阻R 0的电功率减小【答案】AC【解析】先求出副线圈的有效值,根据电压与匝数程正比求出原线圈有效值,由b 图可知副线圈电压最大值U m =44V ,周期T=0.02秒,可由周期求出角速度的值,则可得交流电压u 的表达式 u=U m sinωt (V ),R 处出现火情时电阻变小,则副线圈电流变大,则R 0的电功率增大,根据电流关系可以判断原线圈电流变化情况. 解:A 、由图可知副线圈电压最大值U m =44 V ,则副线圈的有效值为44V ,根据=,所以U 1=220V ,故A 正确;B 、由图可知副线圈电压最大值U m =44V ,周期T=0.016秒,ω==125π,所以u=44cos(125πt)V,故B错误;C、R处出现火情时电阻变小,则副线圈电流变大,线圈匝数比不变,所以原线圈电流增大,故C正确;D、R处出现火情时电阻变小,则副线圈电流变大,根据P=I2R,可知电阻R的电功率增大,故D错误.故选:AC点评:根据图象准确找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压比与匝数比的关系,是解决本题的关键.9.(2014•湖北模拟)图甲所示的变压器原、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“9V 6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表.以下说法正确的是()A.ab输入端电压的瞬时值表达式为uab=27sin100πt(V)B.电流表的示数为2A,且四只灯泡均能正常发光C.流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D.ab输入端输入功率Pab=18W【答案】B【解析】闭合电路动态分析中,电源部分是由变压器提供,其它仍用闭合电路殴姆定律.当断开开关S时,导致总电阻发生变化,而电压不变,则可判断出电路中的电流及电压如何变化.同时当电路中有变压器时,只要将变压器的有效值求出,则就相当于一个新的恒定电源,其值就是刚才的有效值.解:A、由输入端交变电压u的图象,可求出有效值27V,副线圈电压为9V,副线圈三只灯泡均能正常发光.电流表的读数为I=3×A=2A,原线圈电流为=A,所以原线圈的灯泡也能正常发光,ab输入端电压的瞬时值表达式为uab=36sin100πt(V)A错误B正确.C、由图象知交流电的周期为0.02s,交流电的频率为50Hz,流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次,C错误;D、ab输入端输入功率Pab=4×6=24W,故D错误;故选:B点评:理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化.分析的思路先干路后支路,以不变应万变.最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中,所以图象的有效值不是原线圈的有效值.10.(2014•漳州三模)如图所示a、b间接入正弦交流电,变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是()A.V1的示数不变,V2的示数减小B.V1的示数减小,V2的示数减小C.A1的示数增大,A2的示数增大D.A1的示数减小,A2的示数减小【答案】A【解析】与闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,再根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.解:当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;由于电源的电压不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小,所以A正确,BCD错误.故选:A.点评:电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.。
人教版高二物理变压器专题练习题附答案
人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,正弦交流电源电压的有效值为U=15V保持不变,电阻R1=15Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3最大阻值为40Ω。
开始时,滑片P 处于滑动变阻器正中间位置,则下列说法错误的是()A.通过R1的电流为1AB.电压表读数为12VC.若向下移动P,电压表读数将变大D.若向上移动P,变压器的输出功率将变小2.一含有理想变压器的电路如图所示,图中R1、R2和R3,是三个完全相同的定值电阻,理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1,、ab间接正弦交流电源,其输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时,电路消耗的总功率为P,流过R1的电流为I1,流过R2的电流为I2,现将S闭合,则()A.S闭合前I1:I2=3:1B.S闭合后流过R1的电流小于I1C.S闭合后流过R2的电流小于I2D.S闭合后电路消耗的总功率大于P3.我国能源分布很不均匀,远距离大容量输电有着特别重要的意义。
远距离高压交流输电的示意图如图所示,变压器均为理想变压器,发电机的输出功率P1= 1750kW,发电机的输出电压U1= 350V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线的总电阻r=16Ω。
若输电线上损失的功率ΔP= 40kW,则下列说法正确的是()A.输电线上输送的电流为500AB.升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2= 1:10C.降压变压器原线圈两端的电压为34200VD.输电线上损失的电压为35000V4.近年来,手机无线充电技术越来越普及,图甲是某款手机的无线充电装置,其工作原理如图乙所示,其工作原理如图乙所示,其中送电线圈和受电线圈匝数比n1:n2=5:1,送电、受电线圈中所接电阻的阻值分别为R1=25Ω,R2=18Ω。
当ab间接上220V的正弦交变电源后,受电线圈中产生电流给手机充电;充电时,受电线圈中的电流为2A.设送电线圈端输入电压为U1,受电线圈cd端输出电压为U2,把装置线圈视为理想变压器、手机充电时,下列说法正确的是()A.cd间电压为U2=44VB.手机两端的电压为5VC.手机充电时,送电线圈的输入功率为84WD.若送电线圈中的电流均匀增加,则受电线圈中的电流也一定均匀增加5.理想变压器的输入电压如图甲所示,输出端并联2只相同的小灯泡L1,L2,如图乙所示,灯泡的额定电压为20V,额定功率为10W,电路连接了两只理想电流表A1,A2,导线电阻不计,开始电键S断开,L1恰好正常发光,则()A.原副线圈的匝数比为n1:n2=21B.流过灯L1的电流方向每秒改变5次C.电键S闭合后,灯L1变暗D.电键S闭合后,电流A1的读数变大,A1与A2的比值不变6.一理想变压器原、副线圈匝数比为7:4,原线圈与一理想交流电流表和电阻R1串联,副线圈电路中,一电容器与电阻R2串联后,与电阻R3、R4并联,如图所示。
人教版高二物理变压器专题练习题附答案
人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1.如图所示为某小型电站高压输电示意图。
发电机输出功率恒定,升、降压变压器均为理想变压器。
在输电线路的起始端接入A、B两个互感器(均为理想),互感器原、副线圈的匝数比分别为100:1和1:10,电压表的示数为220V,电流表的示数为5A,线路总电阻r=10Ω,则下列说法正确的是()A.互感器A是电流互感器,互感器B是电压互感器B.线路上损耗的功率250WC.发电机输出的电功率1100kWD.用户使用的用电设备越多,降压变压器输出电压U4大小不会改变2.如图甲所示的电路中,理想压器原、副线圈匝数比为10∶1,A、V均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、D是灯泡,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,下列说法正确的是()A.电压表的示数为222VB.原、副线圈的电流都是正弦交流电,且能同时达到各自的最大值C.当光照增强时,电流表A的示数变小D.光照不变,若用一根导线来代替线圈L则灯D将变亮3.如图,变压器的输入端接入12202sin100(V)u tπ=的交流电,开关S接1,当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,此时电压表的读数为102V。
变压器为理想变压器,二极管正向电阻不计,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是()A.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电流表示数减小,电压表示数增大B.若只将S从1拨到2,电流表示数变大C.S接1时,原、副线圈中接入电路的匝数之比为11:1D.1min内滑动变阻器产生的热量为400J4.在如图所示的理想变压器供电线路中,原线圈接在有效值恒定的交流电源上,副线圈接有两个灯泡,电流表、电压表均为理想电表且导线电阻忽略不计,开关S原来是断开的,现将开关S闭合,则()A.A1的示数减小,A2的示数增大B.A1的示数增大,A2的示数增大C.V1的示数减小,V2的示数减小D.V1的示数不变,V2的示数减小5.如图,理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上,副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R,原、副线圈匝数比为1:3.已知R0=4Ω,R的最大阻值为100Ω。
人教版高二物理变压器专题练习题及答案
人教版高二物理变压器专题练习题及答案一、单选题1.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备,如图所示为起重机提升重物时的简化电路,一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连,副线圈上接有一台电动机,起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m,电动机正常工作时两端的电压为380V,工作电流为60A,由于磁损和热损,变压器的输出功率为输入功率的96%,不计导线的电阻,重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()A.变压器原线圈中的电流为2.28AB.电动机的工作效率约为92.1%C.电动机的机械功率为22.8kWD.电动机的电阻约为6.3Ω2.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,正弦交流电源电压的有效值为U=15V保持不变,电阻R1=15Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3最大阻值为40Ω。
开始时,滑片P 处于滑动变阻器正中间位置,则下列说法错误的是()A.通过R1的电流为1AB.电压表读数为12VC.若向下移动P,电压表读数将变大D.若向上移动P,变压器的输出功率将变小3.如图所示,T为理想变压器,电流表A、电压表V均为理想交流电表,1R、2R为定值电限,3R为滑动变阻器,L为电感线圈,A、B两点间接正弦交流电。
则()A.只将滑片1P下移时,电流表A示数变大B.只将滑片2P下移时,电压表V示数变大C.只增大交流电的电压时,电流表A示数变大D.只增大交流电的频率时,电压表V示数不变4.一含有理想变压器的电路如图甲所示,图中理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1,电阻R1和R2阻值分别为3Ω和1Ω,电流表、电压表均为理想表,a、b端输入的电流如图乙所示,下列说法错误的是()A.电流表的示数为3A2B.电压表的示数33V2C.0~0.04s内,电阻R2产生的焦耳热为0.27J D.0.07s时,通过电阻R1的电流为05.如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1∶n2=n4∶n3。
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【*例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端.摇动频率不断增加,则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变
[ ] A.I R不变、I C增大、I L减小
B.I R增大、I C增大、I L减小
C.I R增大、I C增大、I L不变
D.I R不变、I C增大、I L不变
解答:应选C.
点拨:手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的,输出电压与频率成正比.纯电阻电路中,电阻R与频率无关,I R=U/R,所以I R与频率成正比;纯电容电路中,容抗X C=1/2πfC,I C=U/X C=2πfCU,与频率的二次方成正比;纯电感电路中,X L=2πfL,I L=U/X L=U/2πfL,与频率无关.
【例2】图18-17为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.
解答:由公式U1/U2=n1/n2,得U1=U2n1/n2=216(V);
因理想变压器的初、次级功率相等,
所以I1=P1/U1=P2/U2=0.46(A)
即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A.
点拨:分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系.
【例3】如图18-18所示,甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法,它们各在什么条件下采用?应怎样选择电容器?
点拨:关键是注意容抗与交流电的频率成反比.甲应是电容较大的电容器,乙应是电容较小的电容器.
参考答案
甲是电容较大的电容器通交流,阻直流、乙是电容较小的电容器通直流,去掉交流.
【例4】如图18-19所示,理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡,且都正常发光,求当开关断开和闭合时,通过初级线圈的电流之比.
点拨:关键是初、次级功率始终相等.
参考答案:1∶3.
跟踪反馈
1.如图18-20所示,一平行板电容器与一个灯泡串联,接到交流电源上,灯泡正常发光,下列哪种情况可使灯泡变暗
[ ] A.在电容器两极间插入电介质
B.将电容器两板间的距离增大
C.错开电容器两极的正对面积
D.在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)
2.关于电子电路中的扼流圈,下列说法正确的是
[ ] A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过
C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过
D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大
3.变压器原线圈1400匝,副线圈700匝,并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中
[ ] A.电流频率之比为2∶1
B.功率之比为2∶1
C.电流之比为2∶1
D.电压之比为2∶1
4.如图18-21用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是:
V1________,V2________,A1________,A2________,P________.
参考答案
1.B、C,2.A、B、C,3.D,4.不变、不变、变小、变小、变小。