人教版高二物理选修3-2第五章第4节变压器 的物理量对点训练
2019版物理人教版选修3-2训练：第五章 4 变压器
、1 Ω 和 4 Ω,A 为理想交流电流表,U 为正弦式交流电压,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.2
B.3
4 变压器
课时过关·能力提升
基础巩固
1.(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有 ( )
A.交变电流的频率
B.磁通量的变化率
C.功率
D.交变电流的峰值
解析:理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、
副线圈中功率相同,B、C 正确;变压器的原理是互感现象,其作用是改变电压峰值,
4.(多选)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为 1∶5,原线圈两端的交流 电压为 u=2 0 2������������������ 100������������ ������,氖泡在两端电压达到100 ������时开始发光,下列说法正确的有( )
A.开关闭合后,氖泡的发光频率为 100 Hz
3.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图( )
解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器中副线圈的匝数大于原线圈的匝数。
答案:C
4.下列关于理想变压器的说法,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:根据功率关系知 U1I1=U2I2,高压端电流小,低压端电流就大,从节约的角度来看,小 电流用细导线,大电流用粗导线。 答案:D
答案:B
9.一理想变压器,原线圈匝数 n1=1 100,接在电压为 220 V 的交流电源上,当它对
高中物理人教版选修3-2课后训练：5.4 变压器 Word版含解析
高中物理人教版选修3-2课后训练：5.4 变压器 Word版含解析第五章第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答案 C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。
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、导线粗答案 D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。
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 C．P1由P2决定答案 ACn2解析对理想变压器的电流关系可写成I1＝I2，原线圈中的电流与副线圈中的电流成n1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。
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B．U2与负载有关 D．以上说法都不正确匝数比为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,10kV,2×103 kW 答案 A解析设原线圈输入电压、电流、功率分别为U1、I1、P1，副线圈输出电压、电流、功率分别为U2、I2、P2，原、副线圈匝数分别为n1、n2。
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。
2019-2020学年物理人教版选修3-2强化演练：5-4 变压器 Word版含解析
第五章 第4节 变压器课后强化演练一、选择题1．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A ．交流电的频率 B ．磁通量的变化率 C ．功率D ．交流电的峰值解析：理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B 、C 项正确；变压器的原理是互感现象，其作用改变电压不改变频率，A 项正确，D 项错误．答案：ABC2．(多选)(2017·遵义市模拟)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55 Ω，A 、V 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙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 Hz解析：根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数I 2＝U 2R＝2 A ，A 选项正确；分析图乙可知，原线圈两端电压的有效值U 1＝220 V ，根据理想变压器电压和匝数关系可知，U 1U 2＝n 1n 2＝2 ∶1，B 选项错误；电压表示数为电压的有效值，C 选项正确；理想变压器不会改变电压的频率，分析乙图可知，交变电压的频率为50 Hz ，D 选项错误．答案：AC3．(2017·平遥中学月考)如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd 处于磁感应强度B ＝6225πT 的水平匀强磁场中，线圈面积S ＝0.5 m 2，内阻不计；线圈绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω＝10π rad /s 匀速转动；线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“12 V ,12 W”的灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是( )A ．通过灯泡的交变电流的频率是50 HzB ．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 VC ．变压器原、副线圈匝数之比为10 ∶1D ．若将该灯泡更换为“12 V,24 W”的灯泡且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速 解析：根据角速度和频率的关系可知，通过灯泡的交变电流的频率f ＝ω2π＝5 Hz ，A 选项错误；根据交变电流的产生原理可知，矩形线圈产生电动势的最大值U m ＝nBSω＝120 2 V ，B 选项错误；原线圈输入电压的有效值U 1＝U m2＝120 V ，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，U 1U 2＝n 1n 2＝10 ∶1，C 选项正确；灯泡的额定电压不变，不需要改变交变电压的转速，D 选项错误．答案：C4．如图所示为理想变压器．原线圈的匝数为1 000匝，两个副线圈n 2＝50匝，n 3＝100匝，L 1是“6 V,2 W”的小灯泡．L 2是“12 V ,4 W”的小灯泡，当n 1接上交变电压时，L 1、L 2都正常发光，那么原线圈中的电流为( )A.160 AB.130 AC.120 AD.110A 解析：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＝1 00050×6 V ＝120 V ，所以I 1＝6120 A ＝120A ．故正确答案为C.答案：C5．(多选)如图1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变短，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，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n 1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变小解析：乙交变电流的周期小，频率高，但是灯泡作为纯电阻电路，亮度与周期无关，由有效值决定，甲、乙交变电流的有效值相等，故灯泡一样亮，A 选项错误；电容器能否被击穿，取决于电压的最大值，两种交流电电压的最大值相等，故B 选项错误；将滑动触头P 向上移动时，电阻变大，理想变压器的输出电压不变，根据欧姆定律可知，流过灯泡的电流变小，灯泡变暗，C 选项正确；将原线圈的匝数n 1增加，根据理想变压器电压和匝数关系可知，输出电压变小，灯泡消耗的功率变小，D 选项正确．答案：CD6．(多选)(2017·德州市月考)如图所示，变压器原线圈接电压一定的交流电，在下列措施中能使电流表示数变小的是( )A ．只将S 1从2拨向1B ．只将S 2从4拨向3C ．只将S 3从闭合改为断开D ．只将变阻器R 3的滑动触头上移解析：只将S 1从2拨向1，原线圈匝数减小，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，U 1U 2＝n 1n 2，输出电压变大，根据闭合电路欧姆定律可知，输出电流变大，则输入电流变大，电流表示数变大，A 选项错误；只将S 2从4拨向3，则输出电压变小，输出电流变小，则输入电流变小，B 选项正确；只将S 3从闭合改为断开，副线圈电阻增大，输出电流变小，输入电流变小，C 选项正确；只将变阻器R 3的滑动触头上移，副线圈电阻增大，则输入电流变小，D 选项正确．答案：BCD 二、非选择题7．(2017·武邑中学月考)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 ＝0.05 m 2，线圈转动的频率为50 Hz ，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B ＝2πT ．如果用此发电机带动两个标有“220 V ,11 kW”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，电路如下图．求：(1)发电机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少？解析：(1)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，产生正弦式交流电，最大值E m ＝NBSω＝1 100 2 V ，根据正弦式交流电的规律可知，输出电压的有效值U 1＝E m 2＝1 100 V .(2)电机正常工作，副线圈两端电压U 2＝220 V ，根据理想变压器电压和匝数关系可知，U 1U 2＝n 1n 2＝5 ∶1. (3)理想变压器的输入功率和输出功率相等，P 1＝P 2＝22 kW ，根据功率公式P 1＝U 1I 1，解得交流电流表示数I 1＝20 A.答案：(1)1 100 V (2)5 ∶1 (3)20 A8．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u -t 图象如图乙所示．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.(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)由题图乙知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25 A . (3)设ab 间匝数为n 1 U 1n 1＝U cen 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 ＝400sin200πt (V) (2)0.28 A ⎝⎛⎭⎫或25 A (3)n ce n de＝43。
人教版高二物理选修3-2第五章交变电流第四节变压器每课一练学生版
第五章 交变电流第四节 变压器 每课一练班别 姓名学号．如下图，理想变压器的副线圈上经过输电线接有两个同样的灯泡L 1 和 L 2，输电线的等效电阻为 R ，1开始时，开关 S 断开。
当 S 接通时，以下说法正确的选项是（ ）A ．副线圈两头 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 ．经过灯泡 L 1 的电流减小D ．原线圈中的电流减小2．（多项选择）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为20:1，原线圈接入一电压为 u=U 0=2202 V ，ω=100 πsin ωt 的沟通电源， 副线圈接一个R=5.5 Ω 的负载电阻。
若 U rad/s ，则下述结论正确的选项是（ ）A ．副线圈中电压表的读数为 11 2 VB ．副线圈中输出沟通电的周期为 0.01 sC ．原线圈中电流表的读数为0.1 A D ．原线圈中的输入功率为11 W3．如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中0 为定值电阻， R 是滑动变阻 R器， C 为耐压值为 22 V 的电容器，全部电表均为理想电表。
以下说法正确的选项是（）A ．副线圈两头电压的变化频次为0.5 HzB ．电流表的示数表示的是电流的刹时价C ．为保证电容器 C 不被击穿，原副线圈匝数比应小于10 : 1D ．滑动片 P 向下移时，电流表 A 1 和 A 2 示数均增大4．如图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 图象如图乙所示。
若只在 ce 间接一只 R ce Ω 的电阻，或只在 de 间接一只 de Ω=400 R =225 的电阻，两种状况下电阻耗费的功率均为 80 W 。
（1 ）请写出原线圈输入电压刹时价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 。
人教版高二物理选修3-2第五章第4节变压器 的物理量对点训练【答案】
高二物理选修3-2第五章第四节变压器对点训练1一、单选题1.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. 1ΩB . 5ΩC . 6ΩD . 8 Ω2.如图所示，理想变压器初级线圈匝数n1=1210匝，次级线圈匝数n2=121匝，电压u=311sin100πt V，负载电阻R=44Ω。
不计两表对电路的影响，则下列说法正确的是：（）A. 电流表读数为5AB. 电压表读数为311VC. 输入电压频率为100HzD. 若增大R的电阻值，变压器输入功率减小3.如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220√2sin100πt 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. 原线圈的输入功率为220√2W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为110√2V D.副线圈输出交流电的周期为50s4.如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:n2=10:1，原线圈两端加一电压u=220√2sin100πt(V)的交流电源，交流电压表和交流电流表均为理想电表，定值电阻R0=10Ω，可变电阻R的阻值范围为0~10Ω，则下列说法中正确的是（）A. t=0时，电流表的示数为零B. 当可变电阻阻值为0时，变压器的输入功率为48.4WC. 副线圈中交变电流的频率为100HzD. 调节可变电阻R的阻值时，电压表示数的变化范围为11~22V5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。
将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P0时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表的示数为I，若不计电动机的机械损耗，则下列说法正确的是（）A. 原线圈两端电压的有效值为kIR B. 原线圈两端电压的有效值为IRC. 电动机的输出功率为P0−I2R D. 原线圈中电流的有效值为kI6.如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1。
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.。
2020-2021学年高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第四节变压器含答案解析
【最新】高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第四节变压器学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R 和两个小灯泡L 1、L 2，最初电键S 是断开的，现闭合电键S ，则( )A ．副线圈两端电压变大B ．灯泡L 1变亮C ．电流表A 1示数变大D ．电阻R 中的电流变小2．如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动，输入电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用0R 表示，变阻器R 表示用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R 的值减小(滑动片向下移)，当用户的用电器增加时，关于各表的读数说法正确的是A ．1U 增大B ．2U 增大C ．1I 增大D ．2I 减小 3．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，电键S 断开，当S 接通时，以下说法中正确的是（ ）（原线圈输入电压恒定）A ．副线圈两端的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流增大D．原线圈中的电流减小4．理想变压器原、副线圈的匝数比为10：l．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为滑动娈阻器的触头．下列说法正确的是（）A．副线圈输出电压的有效值为31VB．副线图输出电压的频率为5HzC．P向右移动时，变压器的输出功率不变D．P向右移动，原、副线图的电流比不变5．如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200√2sin120πt（V）的交流电源上，已知电阻R=100Ω，电流表A为理想交流电表．则下列说法正确的是（）A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sB．交流电的频率为50HzC．电流表A的示数为0.4√2AD．变压器的输入功率是16W6．理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为R=Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω，11:2，如图乙所示，定值电阻010下列说法中正确的是（）A．变压器输出电压的频率为100HzB．电压表的示数为56.5VC．当滑动变阻器的阻值减小时，变压器输入功率变大D．当滑动变阻器的阻值调为零时，变压器的输出功率为16W7．一理想变压器的原线圈连接一电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，如图所示．在副线圈输出端连接了定值电阻Ro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，变压器的输出电压变大B．保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大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，变压器的输出功率不变8．如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有可变电阻R。
人教版高二物理选修3-2第五章 5.4变压器同步训练(包含答案)
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 n U 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．A1B．A2C．V1D．V25．如图所示，理想变压器的原线圈接入(V)=的交变电压，副线圈对“220V880W”的用电器u tπR 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B．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880W6．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，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。
当在a、b两端加上瞬时值表达式为π=(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常u t发光。
下列说法正确的是（）A．变压器副线圈的匝数为440B．灯泡的额定电压为55VC．变压器原线圈两端电压为220VD．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V7．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝11：2。
人教版高二物理选修3-2第5-4变压器
若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1 U2=E2
U1 n1 U 2 n2
实验探究：
实验目的：探究副线圈中的电压U2与U1、n1、n2的关系。 实验方法：控制变量法。 实验：探究副线圈中的电压U2与U1、n1、n2的关系。 （1）控制U1、 n1一定，探究U2与n2的关系。 （2）控制U1、 n2一定，探究U2与n1的关系。 （3）控制n1、n2一定，探究U2与U1的关系。
线圈
线圈
2.示意图线圈)
副线圈(次级线圈)
n1
n2
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
探究2：变压的原理
在刚才的隔空取电魔术中，灯泡两端为什么会有 电压？并说出你的分析思路。
互感现象。
思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2=? 0
在原线圈中通 入声音信号， 副线圈与音箱 相连，在音箱 与耳机不直接 相连的情况下 ，音箱能发出 声音吗？
2、功率关系
理想变压器输入功率等于输出功率 I1
I2
P入= P出 或写为：P1＝P2
U1 n1
n2 U2
3、电流关系？请同学们试着推导。
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
思考与讨论
如图，理想变压器原线圈电压U1保持不变，副线圈上接 有灯泡L1和滑动变阻器R，原线圈接有一理想电流表．当滑 动变阻器滑片向右滑动时，试讨论以下问题： （1）副线圈两端MN的输出电压怎么变？向左滑动呢？ （2）通过灯泡L1的电流怎么变？原线圈中的电流怎么变？ （3）副线圈的输出功率怎么变？原线圈的输入功率怎么变？
5.4 变压器
学生年级：高二 科目：物理 课程版本：人教版
电压为6V的交流电源，给额定电压为220V的灯泡 供电，还是在灯泡与电源不直接相连的情况下，灯 泡能正常发光明吗？
最新人教版高中物理选修3-2：5.4变压器 知识点总结及课时练习
4变压器记一记变压器知识体系辨一辨1.变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压．(√)2．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈．(×)3．理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比．(√)4．理想变压器是一个理想化模型．(√)5．学校中用的变压器工作时没有能量损失．(×)6．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功率和频率．(×)想一想1.什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？提示：理想变压器是理想化的物理模型，忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出．2．如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？提示：不能．变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生．3．根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系．提示：若有多个副线圈，则P1＝P2＋P3＋…，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将U1：U2：U3:…＝n1:n2:n3:…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋….思考感悟：练一练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项错误；因理想变压器无漏磁，故B项错误；由互感现象知C项正确；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 项错误．答案：C2．(多选)如图所示，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()A ．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n 1n 2＝11 3解析：变压器的输入功率等于输出功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，A 项错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，D 项正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，B 项正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ≈3.1 A ，C 项错误．答案：BD3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2＝2:1，和Ⓐ均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 两端电压u 1＝12 2 sin 100 πt (V)．下列说法正确的是( )A ．电流频率为100 HzB.的读数为24 VC ．Ⓐ的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W 解析：根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2 π＝50 Hz ，A 项错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即的读数为6 V ，B 项错误；又I 2＝U 2R L＝66 A ＝1 A ，即Ⓐ的读数为1 A ，C 项错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L＝626 W ＝6 W ，D 项正确．答案：D4．(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1001，乙图中原、副线圈匝数比为110，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：根据U1U2＝n1n2，有U1＝n1n2U2＝1001×220 V＝22 000 V，故A项正确；题图甲是电压互感器，故B项错误；题图乙是电流互感器，电表是电流表，故C项错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I1I2＝n4n3，有I1＝n4n3I2＝101×10 A＝100 A，故D项正确．答案：AD要点一变压器的原理和电压、电流关系1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器的工作原理是电磁感应B．一切变压器的工作基础都是互感现象C．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作解析：变压器的原线圈接交流电源时，有交变电流流过，引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化，在原、副线圈中都产生了感应电动势，所以变压器的工作原理是电磁感应，A项正确；有一种变压器叫自耦变压器，它只有一个线圈绕在铁芯上，但有三个抽头，可升压、也可降压，这种变压器的工作基础是自感，B 项错误；变压器要想持续正常工作，原线圈必须接交变电流，若接直流，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，C 项错误，D 项正确．答案：AD2．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，下列说法中正确的是( )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，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等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1:1 解析：对理想变压器，无磁通量损失，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，A 、B 、C 三项错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，D 项正确．答案：D 3.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V ，额定功率为22 W ，原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则( )A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V , I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：在副线圈电路中，I 2＝P U 2＝0.1 A ，再根据U 1U 2＝n 1n 2，及I 1I 2＝n 2n 1，得U 1＝110 V ，I 1＝0.2 A ，故B 、C 、D 错，A 项正确． 答案：A4．用理想变压器给负载电阻R 供电，变压器输入电压一定时，在下列四个办法中，哪种可以使变压器输出功率增加( )A ．增加变压器原线圈匝数，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．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变解析：由U1U2＝n1n2，当n1增加时，U2减小，P2＝U22R，P2减小，A项错误；U1、n1、n2不变，则U2不变，R减小时，P2＝U22 R，P2增大，B项正确，C项错误；当n1、U1、R不变，n2减小时，则U2减小，由P2＝U22R，P2会减小，D项错误．答案：B要点二变压器的动态分析5.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝U m sin ωt，副线圈电路中R 0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U 1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表示电流的平均值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I2变大解析：电路中的电压表和电流表表示的都是有效值，选项A、B两项错误．根据U1U2＝n1n2得U2＝n2n1U1，U1不变，则U2不变，滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由闭合电路欧姆定律知I2变大，根据I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2，I1变大，故C项正确，D项错误．答案：C6．(多选)如图所示，T为理想变压器，电流表Ⓐ、电压表均为理想交流电表．R1、R2为定值电阻，R3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P1下移时，电流表Ⓐ示数变小B．只将滑片P 2下移时，电压表示数变大C．只增大交流电的电压时，电流表Ⓐ示数变大D．只增大交流电的频率时，电压表示数不变解析：只将滑片P1下移时，变压器副线圈输出电压U2减小，由U1I1＝U22R可知，U1、R不变，I1减小，电流表Ⓐ示数变小，A项正确；只将滑片P2下移时，副线圈电路中的总电阻减小，U2不变，因此副线圈电路中的电流增大，R1两端的电压增大，R3两端的电压减小，电压表的示数减小，B项错误；只增大交流电的电压时，根据变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，因此副线圈的电流增大，根据变流比公式可知，原线圈的电流增大，故电流表Ⓐ示数增大，C项正确；只增大交流电的频率时，电感线圈的感抗增大，副线圈电路中的总电阻增大，总电流减小，R1两端的电压减小，R3两端的电压增大，电压表示数增大，D项错误．答案：AC要点三几种常见的变压器7.(多选)图甲、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()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，输出端不可短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析：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，其中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，其中的电表为电流表，故选项C、D两项正确．答案：CD8.如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值U0＝220 V，n0＝2 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、500匝、1 100匝、2 200匝．电动机M的内阻r＝4 Ω，额定电压为U＝220 V，额定功率P＝110 W．下列判断正确的是() A．当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB．当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C．当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD．当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 W解析：由电压与匝数的关系U0U3＝n0n3，解得U3＝110 V，A项正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B项错误；当选择挡位4时，电动机两端电压为额定电压，达到额定功率，在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I＝PU＝0.5 A，热功率P r＝I2r＝1 W，输出功率为P－P r＝(110－1) W ＝109 W，D项错误；当选择挡位2时，电动机没有达到额定功率时，热功率小于1 W，C项错误．答案：A基础达标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解析：理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏现象，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B不符合题意，D 符合题意．答案：D2．下列图中可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()解析：电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，原线圈要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C项正确．答案：C3.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端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0.2 A．下列判断正确的是()A．原线圈和副线圈的匝数比为2:1B．原线圈和副线圈的匝数比为5:1C．电流表A2的示数为0.1 AD ．电流表A 2的示数为0.4 A解析：由电压表V 示数和电流表A 1的示数可得原线圈中的功率P 1＝U 1I 1，P 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表A 2的示数为I 2＝U 1I 1R ＝220×0.244 A ＝1 A ，C 、D 两项错误；原线圈和副线圈的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝51，A 项错误，B 项正确．答案：B4.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 ＝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 W解析：根据接入电压u ＝11 0002sin 100πt V ，输入电压有效值为11 000 V ，要使“220 V ,880 W ”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I ＝P U ＝4 A ，副线圈输出电压为U 出＝Ir ＋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 75061，A 项错误，C 项正确；交流电的频率f ＝ω2π＝100 π2 πHz ＝50 Hz ，B 项错误；变压器的输出功率P 出＝P R L ＋P r ＝880 W ＋42×6 W ＝976 W ，D 项错误．答案：C5.如图所示，理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计．当S 闭合时( )A ．电流表A 1的读数变大，电流表A 2的读数变小B．电流表A1的读数变大，电流表A2的读数变大C．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变小D．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变大解析：当S闭合后，变压器副线圈电路中的总电阻R减小，而输出电压不变．由I2＝U2R得I2变大，即电流表A2的读数变大，变压器的输出功率变大．由U1I1＝U2I2可知，I1变大，即电流表A1的读数也变大，B项正确．答案：B6．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的示数为12 mA，则电流表A2的示数为()A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析：当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，在原线圈中产生恒定不变的电流，铁芯中产生的磁场是不变的，穿过副线圈的磁通量不变，不能在副线圈中产生感应电流，即A2的示数为0，B项正确．答案：B7.一理想变压器原、副线圈匝数之比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 分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W解析：由电压的有效值和最大值的关系得U1＝U m2＝220 V．根据理想变压器电压与匝数的关系U1U2＝n1n2，得U2＝n2n1U1＝511×220 V＝100 V，故电压表的示数是100 V，B项错误；I2＝U2R＝10010A＝10 A，A项错误；1 分钟内电阻发出的热量Q＝I2Rt＝102×10×60 J＝6×104 J，C项错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出＝U2I2＝100×10 W＝1×103 W，故D项正确．答案：D8.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．当开关S接通时，以下说法中不正确的是()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L2，总电阻变小，由欧姆定律I2＝U2R2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I1U1＝I2U2得，I2增大，原线圈输入电流I1也增大．U MN不变，U R变大，所以U L1变小，流过灯泡L1的电流减小．综上所述，应选A.答案：A9.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；原线圈为1 100，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( )A ．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：对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I 1＝P U 1＝2 000220 A ≈9.1 A ，负载两端电压即为副线圈电压，由U 1U 2＝n 1n 2，即220 V U 2＝1 1001 900，可得U 2＝380 V ，故B 项正确． 答案：B10．如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用灯泡相同，且规格都是“220 V ,40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调为20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )解析：C 图为理想变压器调节电压，而理想变压器不消耗能量，A 、B 、D 三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定会多消耗能量．C 项正确．答案：C11.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220 V ，频率为50 Hz解析：由U 1U 2＝n 1n 2得，输出电压的最大值为36 2 V ，A 项错误；原、副线圈中电流之比I1I2＝n2n1＝955，故B项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C项错误；由图象易知D项正确．答案：D能力达标12.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交变电压，P、Q接4 V直流电压，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 V0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交变电压时，A、B间将得到10 V交变电压．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的电阻的大小成正比．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，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，故B项正确．答案：B13．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表．下列说法正确的是()A ．变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t VB ．电压表的示数为 2 U 0C ．变压器的输入功率为U 20RD ．变压器的匝数比为U m U 0 解析：由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 πT t V ，A 项正确；电压表的示数为U 0，B 项错误；变压器的输入功率为U 20R ，C 项正确；由变压器变压公式，变压器的匝数比为U m 2U 0，D 项错误．答案：AC14.如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n 1:n 2:n 3＝10:5:1，其中n 1接到220 V 的交流电源上，n 2和n 3分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路．已知通过电阻R 3的电流I 3＝2 A ，电阻R 2＝110 Ω，求通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1.解析：由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R 2上的电压U 2＝n 2n 1U 1＝510×220 V ＝110 V 通过电阻R 2的电流I 2＝U 2R 2＝110110 A ＝1 A 加在R 3上的电压U 3＝n 3n 1U 1＝110×220 V ＝22 V 根据输出功率等于输入功率得：U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3代入数据解得通过原线圈的电流为：I 1＝0.7 A.答案：1 A 0.7 A15.如图所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比n 1n 2＝21，交流电源电压u＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载R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的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：原线圈电压的有效值为U1＝3112V≈220 V由U1U2＝n1n2得副线圈两端的电压U2＝n2n1U1＝12×220 V＝110 V.(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流I2＝U2R＝110100A＝1.10 A.由U1I1＝U2I2得原线圈中的电流为I1＝U2U1I2＝110220×1.10 A＝0.55 A，由于I1<I0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断．(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I′1刚好到达熔断电流I0，即I′1＝1.0 A，则副线圈中的电流为I′2＝U1U2I′1＝n1n2·I′1＝2×1.0 A＝2.0 A变阻器阻值为：R0＝U2I′2＝1102.0Ω＝55 Ω此时变压器的输出功率为P2＝I′2U2＝2.0×110 W＝220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.答案：(1) 保险丝不会被熔断(2)55Ω220 W。
物理选修3-2(人教版)训练：第五章4变压器Word版含解析
A级抓基础1.如图所示的四个电路，能够实现升压的是（）解析：变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B 错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以D能实现升压，C不能实现升压，故C错误，D正确.答案：D2.（多选）如图所示，Q是熔断电流为1 A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1.原线圈的电压为u ＝2202sin 100πt（V）.要使保险丝不熔断，则（）A.副线圈电流最大值不超过2 AB.副线圈中电流有效值不超过2 AC.R的阻值一定不能小于55 ΩD.R的阻值一定不能小于77 Ω解析：保险丝的原理是电流的热效应，应该用电流的有效值.由U1 U2＝n1n2得U2＝n2n1U1＝12×220 V＝110 V.由I1I2＝n2n1得I2＝n1n2I1＝21×1 A＝2 A.所以R min＝U2I2＝55 Ω，故B、C正确.答案：BC3.如图所示，T为理想变压器，为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，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，的读数变小解析：当滑动触头下移时，R3减小，R总减小，I＝UR总，U不变I 增大，U并＝U－UR1减小，通过R2的电流IR2减小，I A2＝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.（多选）理想自耦变压器的原线圈接有如图乙所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R，触头P与线圈始终接触良好，下列判断正确的是（）A.交变电源的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝U 0cos （100πt ）（V ）B.若仅将触头P 向A 端滑动，则电阻R 消耗的电功率增大C.若仅使电阻R 增大，则原线圈的输入电功率增大D.若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则通过A 处的电流一定增大解析：由题图乙可得交变电源的周期为T ＝0.02 s ，最大值为U 0，则电源的电压u ＝U 0cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ·t V ＝U 0cos （100πt ）V ，选项A 正确；由U 1U 2＝n 1n 2，若仅将触头P 向A 端滑动，即n 2增大，则副线圈的输出电压U 2增大，电阻R 消耗的电功率P ＝U 22R增大，选项B 正确；若仅使电阻R 增大，输出电压U 2一定，则输出电功率P ＝U 22R减小，原线圈的输入电功率减小，选项C 错误；若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则输出电压U 2减小，输出和输入的电功率都减小，通过A 处的电流I 1＝P U 1一定减小，选项D 错误. 答案：AB5.如图所示，理想变压器的交流输入电压U 1＝220 V ，有两组副线圈，其中n 2＝36匝，标有“6 V 9 W ”“12 V 12 W ”的灯泡分别接在两副线圈上，均正常发光.求：（1）原线圈的匝数n 1和另一副线圈的匝数n 3；（2）原线圈中电流I 1.解析：（1）由于两灯泡均正常发光，所以有U 2＝6 V ，U 3＝12 V .根据原、副线圈电压与匝数的关系，由U 1U 2＝n 1n 2、U 2U 3＝n 2n 3，得 n 1＝U 1U 2n 2＝2206×36 匝＝1 320匝， n 3＝U 3U 2n 2＝126×36 匝＝72匝. （2）由于P 入＝P 出，P 出＝P 2＋P 3，所以P 入＝P 2＋P 3.即I 1U 1＝P 2＋P 3，则I 1＝P 2＋P 3U 1＝9＋12220A ≈0.095 A.B 级 提能力6.钳式电流表的外形和结构如图a 、图b 所示.图b 中电流表的读数为1.2 A ，图c 中用同一电缆线绕了3匝，则（ ）A.这种电流表能测直流电流，图c 的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流，图c 的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流，图c 的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c 的读数为3.6 A解析：钳式电流表利用了变压器的工作原理，因此钳式电流表只能测交变电流.根据n 1I 1＝n 2I 2可知，题图b 中线圈单匝时，的读数为1.2 A.在题图c 中绕3匝时，的读数应为3.6 A ，故选项C 正确.答案：C7.一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝2202sin 314t（V）的交变电压时，下列说法正确的是（）A.副线圈两端电压为12 2 VB.副线圈接一个10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 AC.副线圈接一个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 2 V解析：原线圈两端的电压为U1＝220 V，由变压器的变压比U1U2＝n1n2，得副线圈两端电压为U2＝10 V，副线圈接一个10 Ω电阻，副线圈中电流I2＝1 A，电功率P2＝U2I2＝10 W，原线圈输入功率也为10 W；由变压器的电流比I1I2＝n2n1得I1＝122A，铁芯中磁通量的变化率最大值为ΔΦΔt＝E mn1，由于具体的匝数未知，所以磁通量变化率的最大值未知.所以正确选项是C.答案：C8.如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压U B.解析：由串联电路分压原理可知U＝U A＋U1.①由变压器原理可知U1∶U2＝2∶1，②I1∶I2＝1∶2.③由欧姆定律可知U A＝I1R，④U B＝I2R. ⑤联立①～⑤式，得U B＝25U.。
高中物理人教版选修3-2同步练习：5-4变压器（3）Word版含答案
高中物理人教版选修3-2同步练习：5-4变压器（3）Word版含答案变压器同步练习1一、选择题1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等：[ ]A 、交变电流的频率B 、电流的有效值C 、电功率D 、磁通量的变化率2、变压器在使用中，下列说法中正确的是( )A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大C.当副线圈空载(断路)时，原线圈中无电流D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零3、有一负载电阻为R ，当它接到30V 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=300sin 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0.5P ，则变压器原、副线圈的匝数比为（）A.10：1B.1:210C.1:310D.2:104、有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图5－4－4所示,则下列说法中正确的是:[ ]A 、安培表A 1与A 2的示数之比为3:1B 、伏特表V 1与 V 2的示数之比为3:1C 、当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加D 、原、副线圈的功率之比为3:15、如图5-4-5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、如图5-4-6所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n 1，a 、b 接交流电源，次级线圈匝数为n 2，与负载电阻R 相连接；R ＝40Ω，图中电压表的示数为100V ，初级线圈的电流为0.4A ，下列说法正确的是（） A. 次级线圈中的电流的最大值为1A图5-4-4 图5-4-5图5-4-6图5-4-7B. 初级和次级线圈的匝数比n 1:n 2=2:5C. 如果将另一个阻值也为R 的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为2AD. 如果将另一个阻值也为R 的电阻与负载电阻串联，变压器消耗的电功率是80W7、如图5-4-7所示，M 为理想变压器，电表均可视为理想表，接线柱a 、b 接电压u ＝311sin314t （V ）的正弦交流电源。
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.。
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高二物理选修3-2第五章第四节变压器对点训练1
一、单选题
1.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 Ω
C. 6 Ω
D. 8 Ω
2.如图所示，理想变压器初级线圈匝数匝，次级线圈匝数匝，电压，负载电阻。
不计两表对电路的影响，则下列说法正确的是：（）
A. 电流表读数为5A
B. 电压表读数为311V
C. 输入电压频率为100Hz
D. 若增大R的电阻值，变压器输入功率减小
3.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，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
B. 电流表的读数为1A
C. 电压表的读数为
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
4.如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈两端加一电压的交流电源，交流电压表和交流电流表均为理想电表，定值电阻，可变电阻R的阻值范围为0~10Ω，则下列说法中正确的是（）
A. t=0时，电流表的示数为零
B. 当可变电阻阻值为0时，变压器的输入功率为48.4W
C. 副线圈中交变电流的频率为100Hz
D. 调节可变电阻R的阻值时，电压表示数的变化范围为11~22V
5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电
阻为R。
将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表的示数为I，若不计电动机的机械损耗，则下列说法正确的是（）
A. 原线圈两端电压的有效值为
B. 原线圈两端电压的有效值为
C. 电动机的输出功率为
D. 原线圈中电流的有效值为
6.如图所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1。
在原线圈两端接入50Hz 正弦交流电源，在副线圈两端接有“12V、12W”的灯泡。
若灯泡恰能正常发光，则（）
A. 变压器输入电压的有效值为120V
B. 变压器输入电流的最大值为0.10A
C. 变压器输入功率大于12W
D. 变压器输出频率等于5Hz
7.如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。
电流表和电压表均可视为理想电表。
闭合开关S，下列说法正确的是（）
A. 电流表A1的示数减小
B. 电流表A2的示数减小
C. 电压表V1的示数减小
D. 电压表V2的示数减小
8.如图所示，匝数n=100匝、面积S=5cm2的矩形闭合导线框ABCD（内阻不计）处于磁感应强度大小的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只标有“2.5V，1.5W”的小灯泡，恰好正常发光，不计线框电阻。
下列说法正确的是（）
A. 理想变压器原线圈、副线圈的匝数比为1:2
B. 流过线框的电流有效值为0.3A
C. 以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为e=5 cos（100t）V
D. 如果在小灯泡两端再并联一盏相同的小灯泡，则两盏灯泡都变暗
9.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U ，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻随光照强度增大而减小）、定值电阻R2．则（）
A. 仅增强光照时，原线圈的输入功率减小
B. 仅向下滑动P时，R2两端的电压增大
C. 仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小
D. 仅增大U时，R2消耗的功率减小
10.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. A1
B. A2
C. V1
D. V2
二、多选题
11.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，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 ，R3=20 ，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50Hz
B. 电压表的示数为100V
C. 电流表的示数为1.0A
D. 变压器传输的电功率为15.0W
12.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈中的电流分别为I1、I2。
若保持n1、n2和U1不变，且闭合开关S后两灯泡均能发光，则下列说法中正确的是（）
A. B.
C. 开关S由闭合变为断开，U2将变大
D. 不论开关S闭合或断开，始终有U1I1= U2I2的关系
13.如图左所示为理想的自耦变压器，现在自耦变压器的原线圈两端接有如图右所示的交流电源，已知小灯泡的额定电压为40V，V为理想交流电压表。
则下述正确的是（）
A. 电压表的示数为20V
B. 通过小灯泡的电流的频率应为0.2Hz
C. 将电阻箱的阻值调小时，小灯泡消耗的电功率减小
D. 当小灯泡正常发光时，自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点
三、填空题
14.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相．a、b两端加一定交流电压后,求两电阻消耗的电功率之比
________;若电源电压为U，则电阻B两端电压为________
15.如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，额定功率均为P，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________ ；电源电压U1为________ 。
四、解答题
16.如图所示，理想变压器的输出端接有一交流电动机，电动机线圈的电阻为R，电动机正在将质量为m的重物以速度v匀速提升，若不计摩擦和空气阻力，变压器的输入功率为P，求图中电流表的示数．
17.有一个负载电阻值为R，当将它接在20 V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R 接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是。
已知变压器的输入电压的最大值为200 V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比。
参考答案
一、单选题
1. A
2. D
3. B
4. B
5. C
6. A
7. D
8. B
9. B 10. D
二、多选题
11. A,D 12. B,D 13. A,D
三、填空题
14. 1：9；0.3u（或3/10u）
15. 2:1；4U
四、解答题
16.
17.。