高二物理选修3-2--变压器练习题

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高中物理选修3-2变压器课后习题测试题复习题

4 变压器课时演练·促提升A组1.(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∶1解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。

答案:BD2.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,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。

答案:C3.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的送电功率为()A.2.2×103 WB.2.2×10-2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W解析:由电流互感器知高压输电线中电流I=1 000 A,由电压互感器知高压U=220×103 V,则高压输电线功率P=UI=2.2×108 W。

答案:C4.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。

原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。

现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。

下列说法正确的是()A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt) VB.只断开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 W解析:由图象知T=0.02 s,ω==100π rad/s,u=20sin(100πt) V,A项错误;由于副线圈两端电压不变,故只断开S2,两灯串联,电压为额定值的一半,不能正常发光,B项错误;只断开S2,副线圈电路电阻变为原来的2倍,由P=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输入功率也减小,C项错误;输入电压额定值U1=20 V,由及P R=得P R=0.8 W,D项正确。

人教版物理选修3-2 第五章第四节变压器

2）I2是由U2和负载决定的，I2决定I1；
3）输入功率P1等于输出功率P2，P2决定P1。
例1 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，图中电流表A1的示数为12mA，则电流表A2的示数为（ B ） A. 3mA B. 0 C. 48mA D. 与负载R的值有关
（2）I1=0.095A。
U1
n1
U n2 2
× ×
U n3 3 I3
练习如图所示，理想变压器的原线圈接上 220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接 4Ω的电阻，B组接规格为“10V 24W”的灯泡。已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V，灯泡正常发光，求原线圈的匝数和电流。 n1=1100匝；I1=0.15A。
P输入
没有能量损失
∽ U1
n1
n2
U2 ∽
P输出
理想变压器输出功率应等于输入功率：
P输入 P输出
理想变压器的电压规律
I1
原、副线圈产生的感应电动势分别为：
I2 n1 r1 n2 r2 U2 ∽
∽ U1
E1 n1 t E2 n2 t
E1 n1 E 2 n2
r1 0 r2 0 U1 E1 U 2 E2
×
∽
L1 L2
n1
n2
×××
L3 L4
例3 为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图，问：（1）电路正常工作时，b线圈是没有电流的，原因是什么？（2）如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈为什么会产生感应电流？
例4 如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的灯泡相同，且都是“220V 40W”，当灯泡消耗的功率都调至20W时，哪台台灯消耗的功率最小？

2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：5.4 变压器含答案

2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：5.4 变压器含答案知识点一变压器的原理及电压与匝数的关系1．对理想变压器作出的判断正确的是( )A ．高压线圈匝数多、电流大、导线粗B ．低压线圈匝数少、电流小、导线细C ．高压线圈匝数多、电流大、导线细D ．低压线圈匝数少、电流大、导线粗知识点二理想变压器中的基本规律2．如图L 5-4-1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入一个“220 V 60 W ”的灯泡，且灯泡正常发光．则( )L 5-4-1A ．电流表的示数为3 2220A 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 V3．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 ，通过负载的电流随时间变化的图像如图L 5-4-2所示，则( )图L 5-4-2A ．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为i ＝0.05sin (100πt ＋π2) A 知识点三含理想变压器电路的动态分析4．如图L 5-4-3所示，用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，变压器降压后用总电阻为R 的输电线对用电器供电，设两个灯泡的电阻相同，且都在发光，若将滑动变阻器的滑片P 向N 移动，会出现的现象是( )图L 5-4-3A ．电流表的示数变大，灯泡L 1、L 2均变暗B ．电流表的示数变小，灯泡L 2、L 2均变暗C ．电流表的示数变大，灯泡L 1变亮，L 2变暗D ．电流表的示数不变，灯泡L 1变暗，L 2变亮知识点四几种常见的变压器5．自耦变压器的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L 5-4-4所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1900匝，原线圈为1100匝，接在有效值为220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW .设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想变压器，则U 2和I 1分别约为( )图L 5-4-4A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A6．如图L 5-4-5所示，一理想变压器原、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( )图L 5-4-5A ．只增加原线圈的匝数n 1B ．只减少副线圈的匝数n 2C ．只减小负载电阻R 的阻值D ．只增大负载电阻R 的阻值7．在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器．如图L 5-4-6所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )图L 5-4-68.(多选)图L 5-4-7是霓虹灯的供电电路图，变压器可视为理想变压器．已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈的电压为u 1＝311sin 100πt (V )．霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 kΩ，I 1、I 2分别表示原、副线圈中的电流．下列判断正确的是( )图L5-4-7A．副线圈两端电压为6220 V，副线圈中的电流为14.1 mAB．副线圈两端电压为4400 V，副线圈中的电流为10.0 mAC．I1＜I2D．I1＞I29．(多选)为了监测变电站向外输电的情况，要在变电站安装互感器，其接线如图L5-4-8所示，两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表，则()图L5-4-8A．n1＞n2B．n3＞n4C．a为交流电流表，b为交流电压表D．a为交流电压表，b为交流电流表10．如图L5-4-9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 V880 W”的用电器R L供电，该用电器正常工作．由此可知()图L5-4-9A．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 W11．如图L5-4-10所示，理想变压器原、副线圈的匝数比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．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12 mA，那么电流表A2的读数为()图L5-4-10A．0 B．3 mAC．48 mA D．与R大小有关12．(多选)如图L5-4-11所示，在某交流电路中，有一正在工作的理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n1＝600匝，n2＝120匝，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()图L5-4-11A．负载功率不能超过44 WB．副线圈电流最大值不能超过1 AC．副线圈电流有效值不能超过1 AD．副线圈电流有效值不能超过0.2 A13．一理想变压器原、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随时间变化的图像如图L5-4-12所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则()图L5-4-12A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1 min电阻产生的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×103W14．(多选)如图L5-4-13甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V 6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的u-t 图像如图乙所示．则以下说法中正确的是()图L5-4-13A．电压表的示数为36 VB．电流表的示数为2 AC．四个灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz4 变压器1．D [解析] 高压线圈的匝数多，电流小，用细线．低压线圈的匝数少，电流大，用粗线．2．C [解析] 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＝4400 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．电源输出功率等于灯泡消耗的功率，为60 W ，选项B 错误．3．A [解析] 变压器的输入功率等于输出功率，等于输出电压的有效值与输出电流的有效值的乘积，所以P ＝UI ＝110 V ×0.05 A 2≈3.9 W ，A 正确；输出电压的有效值是110 V ，最大值是110 2 V ，所以B 错误；变压器原、副线圈匝数之比是2∶1，C 错误；负载电流的函数表达式是i ＝0.05sin 100πt (A )，D 错误．4．C [解析] 副线圈输出电压不变，滑动变阻器的滑片P 向N 移动的过程中，并联部分电阻减小，副线圈中的电流增大，但因为灯泡L 2两端的电压减小，所以通过灯泡L 2的电流减小，又因为总电流增大，所以通过灯泡L 1的电流增大，即灯泡L 1变亮，灯泡L 2变暗．副线圈上的电流增大，输出功率变大，输入功率变大，而输入电压不变，输入电流变大，电流表的示数变大．5．B [解析] 由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n 2＝1900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝19001100×220 V ＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×103220A ＝9.1 A ，故选项B 正确．6．C [解析] 由n 1n 2＝U 1U 2知，当n 1增大时，U 2减小，当减小n 2时，U 2也减小，又根据P 入＝P 出＝U 22R知，A 、B 两项均错，C 项对，D 项错． 7．A [解析] 电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故B 、D 错误．由变压器电流关系n 1I 1＝n 2I 2，要使I 2<I 1，则n 2>n 1，故A 选项正确．8．BD [解析] 原线圈电压的有效值U 1＝U m 2＝3112V ＝220 V ，由变压比U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝U 1n 2n 1＝4400 V ，副线圈中的电流I 2＝U 2R ＝4400440×103A ＝0.01 A ＝10 mA ，原、副线圈中的电流跟匝数成反比，故I 1＞I 2.9．AD [解析] 由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1＞n 2，a 为交流电压表．右图为电流互感器，把大电流经过变压器减为小电流再测量，所以n 3＜n 4 ，b 为交流电流表．10．C [解析] 根据接入电压u ＝11 000 2sin 100πt(V )，输入电压有效值为11 000 V ，要使“220 V 880 W ”的用电器正常工作，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2750∶61，A 错误，C 正确；交流电的频率f ＝100π2π＝50 Hz ，B 错误；变压器的输入功率P 入＝P 出＝PR L ＋P r ＝880 W ＋42×6 W ＝976 W ，D 错误．11．A [解析] 导线AB 切割磁感线产生的感应电动势为E 感＝Blv.由于B 、l 、v 三个量均不变，故感应电动势为一定值，原线圈中电流恒为12 mA ，变压器原、副线圈中没有互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A 2的读数为0.12．AC [解析] 由P 入＝P 出可知P 入＝U 1I 1＝44 W ．又因U 1U 2＝n 1n 2，故U 2＝44 V ，故I 2不能大于1 A ，负载功率不超过44 W .13．D [解析] 设输入电压为U 1，输出电压为U 2，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I ＝U 2R ＝10010A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J ＝60 000 J ，故选项C 错误；P 输入＝P 输出＝U 22R＝1×103 W ，故选项D 正确． 14．BCD [解析] 输入电压等于灯泡L 1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故A 错误；原、副线圈的电压之比为3∶1，原、副线圈电流之比为1∶3，设副线圈电压为U ，则原线圈电压为3U ，灯泡L 1的电压也是U ，故4U ＝36 V ，U ＝9 V ，故四个灯泡均正常工作．电流表的示数为I ＝3×69A ＝2 A ．副线圈两端交变电流的频率与原线圈中输入的交变电流频率相同，由图乙可知频率为50 Hz .。

20—21学年高二物理人教版选修3-2专题训练六变压器(附答案)

专题训练六变压器A一．单选题1．如图所示，虚线框内是漏电保护开关的原理示意图：变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器上，B处有一个输出线圈，一旦线圈B中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源。

如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸露部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（）A．甲不会发生触电事故，但继电器会切断电源B．乙会发生触电事故，但继电器不会切断电源C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源2．在图甲所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为5：1，电阻R1、R2的阻值分别为5Ω、6Ω，电压表和电流表均为理想电表。

若接在变压器原线圈的输入端的电压如图乙所示（为正弦曲线的一部分），下列说法正确的是（）A．输入电压为55VB．电压表的示数为VC．电流表的示数为0.2AD．R1、R2消耗的电功率之比为6：53．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。

转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，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n1、n2，为交流电压表。

当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则（）A．工作时电压表的示数为5VB．工作时电压表的示数为5VC．要实现点火应满足条件＞1000D．若＝1500，则变压器副线圈输出电压的有效值为7500V4．一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2：1，电阻R1和R2的阻值分别为3Ω和1Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是（）A．0.03s时，通过电阻R1的电流为0B．电流表的示数为 AC．电压表的示数为VD．0～0.04s内，电阻R1产生的焦耳热为0.48J5．如图所示，理想变压器匝数比n1：n2＝2：1，输入电压为u＝20sin20πt（V）。

高二物理选修3-2__变压器练习题(精选)

……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………1 / 11 / 11 / 1A1 VA2A2变压器练习题(经典）1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到A.两个小电珠都发光，只是亮度不同B.两个小电珠都不发光C.L2发光，L1不发光D.L1发光，L2不发光2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻不为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以下不．正确的是A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则A. 流过电阻的最大电流是20 AB. 与电阻并联的电压表的示数是141 VC. 变压器的输入功率是1×103 WD. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J4、用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（）A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。

原、副线圈匝数比n1 ：n2＝10 ：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB．变压器输出端所接电压表的示数为222VC．变压器输出端交变电流的频率为50HzD．变压器的输出功率为2202W6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗C．灯L将会烧毁D．不能确定B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A8、图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，、为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（）A、电流表的示数为2AB、原、副线圈匝数比为1:2C、电压表的示数为电压的有效值D、原线圈中交变电压的频率为100Hz9．如右图所示，理想变压器初级线圈的匝数为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，电压表的示数为220 V，负载电阻R=44 Ω，电流表的示数为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．电流表的示数为1.0 A D．电流表的示数为0.4 A10．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数11100n=匝，副线圈的匝数2220n=匝，交流电源的电压2202sin(100)Vu tπ=，电阻44R=Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是A．交流电的频率为100 Hz B．电压表的示数为44VC．电流表A2的示数约为1.4A D．电流表A1的示数为0.2A11．图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1 ．原线圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电阻R1＝5Ω，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则A．电压表示数为102VB．R1的电功率为0.2WC．R1电流的频率为50HzD．R2处温度升高时，电流表示数变小A V~RVAVu/st/2220-222001.002.003.0)(a)(b7图～A1A2Rn nVab。

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套

人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题，共4套第四章电磁感应(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题中只有一个选项符合题意，第6～8小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图1所示，大圆导线环A中通有电流，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。

则B圆内的磁通量()图1A．为零B．垂直纸面向里C．垂直纸面向外D．条件不足，无法判断解析：选B根据右手螺旋定则可知，A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里，在外部垂直纸面向外，由于磁感线是闭合的曲线，所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些，所以B项正确。

2.如图2所示，a为圆形金属环，b为直导线，且b垂直环面穿过圆环中心()图2A．若直导线b中通入恒定电流，金属环a中会产生感应电流B．若直导线b中通入交变电流，金属环a中会产生感生电流C．若直导线b中通入恒定电流，同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动，金属环a中会产生感应电流D．以上三种说法均不对解析：选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化，不管b中通入什么样的电流，穿过a 中的磁通量始终为0，D 对。

3．半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图3甲所示。

有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。

在t ＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微粒。

则以下说法正确的是( )图3A ．第2秒内上极板为正极B ．第3秒内上极板为负极C ．第2秒末微粒回到了原来位置D ．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析：选A 根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1 s 内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A 选项正确，B 选项错误。

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。

人教版高中物理选修3-2变压器同步练习(4).docx

高中物理学习材料桑水制作变压器同步练习1、如图5-5-4所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，原线圈加交流电压U 1，以下说法正确的是（） A 、S 断开时，MN 电压最大，ON 电压为零 B 、S 断开时，MN 电压为零，ON 电压为U 1n 1/n 2 C 、S 闭合时，MN 电压为U 1n 2/n 1D 、S 闭合时，且滑动触头向下滑时，原线圈电流变小，副线圈电流变大2、有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图5-5-5所示，如果负载电阻的滑动触片向上移动，则图中所有交流电表的示数及输入功率变化情况正确的是（）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3、一理想变压器原线圈接交变电流，副线圈接一电阻，下列哪些方法可使输入功率增加（）A 、增大负载电阻B 、减小负载电阻C 、增加副线圈匝数D 、增加原线圈匝数 4、如图图5-5-6接法中的自耦变压器滑头P 向上滑动时，则（） A 、R 上的电压上升，电流增大 B 、R 上的电压上升，电流减小C 、R 上的电压下降，电流增大D 、R 上的电压下降，电流减小图5-5-4 图5-5-5图4图5-5-6图5-5-7 图5-5-8图5-5-9 5、甲、乙两个理想变压器，它们的原、副线圈的匝数比以及连接方式如图5-5-7所示.若输电导线的电阻不计，甲的输入电压是220V ，负载中每个电阻R 的阻值均为11Ω，则甲的输入电流和输入功率分别是( )A.10A ，330WB.10A ，330WC.15A ，3300WD.15A ，330W6、如图5-5-8所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线圈ab 和cd(匝数都为n 1)、ef 和gh(匝数都为n 2)组成.用I 1和U 1表示输出电流和电压，则在下列四种情况下，符合关系21U U ＝21n n ，21I I ＝12n n 的有( )A.b 与c 相连，以a 、d 为输入端；f 与g 相连，以e 、h 为输出端B.b 与c 相连，以a 、d 为输入端；e 与g 相连、f 、h 相连作为输出端C.a 与c 相连，b 与d 相连作为输入端；f 与g 相连，以e 、h 为输出端D.a 与c 相连，b 与d 相连作为输入端；e 与g 相连、f 、h 为输出端7、如图5-5-9所示，用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，变压器降压后用总电阻为R 的输电线对用电器供电，设两盏灯泡的电阻相同，且都在发光，若将滑动变阻器的触头P 向N 移动，会出现的现象是( )A.A 表的示数变大，灯泡L 1、L 2均变暗B.A 表的示数变小，灯泡L 1、L 2均变暗C.A 表的示数变大，灯泡L 1变亮，L 2变暗D.A 表的示数不变，灯泡L 1变暗，L 2变亮8、如图5-5-10理想变压器的原线圈匝数为ｎ1，副线圈匝数为ｎ2和ｎ3，原、副线圈的电压分别为U 1、U 2、U 3，电流分别为I 1、I 2、I 3，两个副线圈所连电阻的阻值未知，则下面结论中正确的是（）A 、U 1:U 2=n 1:n 2, U 2:U 3=n 2:n 3B 、n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3C 、I 1:I 2=n 2:n 1, I 1:I 3=n 3:n 1D 、I 1U 1=I 1U 2+I 3U 39、某理想变压器，当其输入端接在电动势为E ，内阻为r 的交流电源上，输出端接上电阻为R 的负载时，R 上可获得最大功率，如图5-5-11所示，求：5-5-10(1)这时输入电流多大?负载上的最大功率为多少?(2)负载获得最大功率时，变压器原、副线圈电压各是多少?参考答案1、C2、CB3、C4、D5、C6、AD7、C8、ABD9、.(1)I1＝E/2r,P＝E2/4r (2)U2＝2ErR，U1＝E/2图5-5-11。

高中物理选修3-2 变压器知识点及方法总结题型分类总结变压器电路分析

高中物理选修3-2变压器1、理想变压器（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：与负极连接的线圈，也叫次级线圈。

③闭合铁芯（2）原理：电流磁效应、电磁感应（3）基本公式①功率关系：P入=P出无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系：U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。

有多个副线圈时，U1n1=U2n2=U3n3③电流关系：只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样（4）几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图是自耦变压器的示意图。

这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。

调压变压器：就是一种自耦便要，它的构造如图所示。

线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。

AB之间加上输入电压U1。

移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。

②互感器{电压互感器：用来把高电压变成低电压电流互感器：用来把大电流变成低电流交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。

用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。

这种变压器叫做互感器。

a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高电压电路中，副线圈接入交流电压表。

根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1U2），可以算出高压电路中的电压。

高二物理选修3-2月考试卷

高二物理选修3-2月考班级姓名座号得分一、选择题（共21小题每小题3分，共63分）1．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一块整硅钢，这是为了( )．A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，降低变压器的效率C．增大涡流，减小铁芯的发热量D．减小涡流，减小铁芯的发热量2．面积为S＝0.50 m2的单匝闭合线圈，处于磁感应强度B＝2.0×10－2 T的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量可能是()．A．2.0×10－2×0.50 Wb B．2.0×10－2/0.50 WbC．1.5×10－2 Wb D．2.5×10－2 Wb3．下列关于涡流的说法中正确的是()．A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流4．如图所示的装置，在下列各种情况中，不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()．A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器触头滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间5．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理()．A．动圈式话筒B．白炽灯泡C．磁带录音机D．电磁炉6.如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为( )．A．外环顺时针、内环逆时针B．外环逆时针，内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针7．如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是()．A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越慢B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大8．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是()．A．感应电流的磁场总是与原磁场方向相反B．闭合线圈放在变化的磁场中就一定能产生感应电流C．闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化9.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图1－3－8所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()．A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电10．闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是()．A．向左平动进入磁场B．向右平动进入磁场C．向上平动D．向下平动11．关于线圈自感系数的说法，错误的是()．A．自感电动势越大，自感系数也越大B．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C．把线圈匝数增加一些，自感系数变大D．电感是自感系数的简称12.如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有()．A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭13．如图所示，一矩形线圈置于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图(b)所示．则线圈产生的感应电动势的情况不正确的是( )．A．0时刻电动势最大B．0时刻电动势为零C．t1时刻电动势为0D．t1～t2时间内电动势不断增大(a)(b)14．关于自感现象，下列说法正确的是()．A．感应电流一定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D．对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大15.如图所示，一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈的过程中()．A．做自由落体运动B．做减速运动C．做匀速运动D．做非匀变速运动16.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2.则()．A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左17．如下左图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可忽略，下列说法中正确的是()．A．合上开关S接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭18．如上右图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，若先闭合S1，再闭合S2，然后再断开S1，不可能发生的情况是()．A．S1闭合的瞬间，Q灯逐渐亮起来B．再闭合S2稳定后，P灯是暗的C．断开S1的瞬间，Q灯立即熄灭，P灯亮一下再熄灭D．断开S1的瞬间，P灯和Q灯立即熄灭19.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()．A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯20．如图所示，矩形线框abcd垂直放在匀强磁场中，ab上接有一个电压表，cd上接有一个电流表，现使线框abcd以速度v向右切割磁感线运动，运动过程中线圈不穿出磁场，不发生变形，则下列正确的是()．A．电流表无读数，ab间有电势差，电压表无读数B．电流表有读数，ab间有电势差，电压表无读数C．电流表无读数，ab间无电势差，电压表无读数D．电流表无读数，ab间有电势差，电压表有读数21．如图，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态．当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环运动情况是 ()．A．同时向左运动，两环间距变大B．同时向左运动，两环间距变小C．同时向右运动，两环间距变大D．同时向右运动，两环间距变小二、填空题（每空3分，共12分）22．某线圈面积S＝1×10－2 m2，两端点连接一电容器C＝10 μF.线圈垂直磁场放置，如右图所示，线圈中匀强磁场的磁感应强度按ΔB3 T/s变化，则电容器两极板间的电势差为________V，Δt＝5×10－所带电荷量为________C.23．在研究电磁感应现象的实验中所用器材所示．它们是：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤开关；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．(1)试按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．(2)若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚刚闭合时电流表指针右偏，则开关闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将________(填“左偏”、“右偏”或“不偏”)．三、计算题24．(10分)在如图所示的电路中，电流表的内阻不计，电阻R1＝2.5 Ω，R2＝7.5 Ω，线圈的直流电阻可以忽略．闭合开关S的瞬间，电流表读数I1＝0.2 A，当线圈中的电流稳定后，电流表的读数I2＝0.4 A．试求电池的电动势和内阻．25．(15分)把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触，当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：(1)棒上电流的大小及棒两端的电压U MN.(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率．2013-2014崇中高二物理选修3-2月考(答案)一、选择题1、D2、A3、A4、B5、B6、B7、D8、D9、C10、A 11、A12、A13、B14、D15、A 16、D17、D18、D19、C20、A 21、B 二、填空题22、答案 5×10－5 5×10－10 23、答案 (1)见图 (2)左偏三计算题24、解析闭合开关S 的瞬间，R 1和R 2串联接入电路，由闭合电路欧姆定律I 1＝E R 1＋R 2＋r 即0.2＝E2.5＋7.5＋r电路稳定后，R 2被短路，I 2＝E R 1＋r ，即0.4＝E 2.5＋r由以上式子解得：⎩⎨⎧E ＝3 Vr ＝5 Ω.答案 3 V 5 Ω25、解析 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R ，感应电动势为E 的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示．等效电源电动势为E＝Bl v＝2Ba v.外电路的总电阻为R外＝R1R2R1＋R2＝12R，棒上电流大小为I＝ER总＝2Ba v12R＋R＝4Ba v3R，棒两端的电压为U MN＝I·R外＝23Ba v.(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率为P＝IE＝8B2a2v2 3R.答案(1)4Ba v3R23Ba v(2)8B2a2v23R。

人教版高中物理选修3-2变压器同步练习1.docx

高中物理学习材料桑水制作变压器同步练习1A卷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．正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上不一定相等的是 [ ]A．电流的频率 B．端电压的峰值 C．电流的有效值 D．电功率3．用一理想变压器向一负载R供电，如图5-27所示．当增大负载电阻R时，原线圈中的电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是[ ]A．I2增大、I1也增大B．I2增大、I1却减小C．I2减小、I1也减小D．I2减小、I1却增大4．一理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，原线圈两端电压U1=220V，副线圈通过电阻r=1Ω的导线对一个阻值为R=19Ω的用电器供电，则原线圈的输入功率为______．5．为了测定一个理想变压器原、副线圈的匝数，现把其原线圈接入220V交流电路中，另用导线在原线圈外绕一圈后接上一个电压表，测得其示数为0.25V，如取走导线换上副线圈，并在副线圈两端接入一个“36V、4W”的灯泡恰能正常发光，则该变压器原线圈匝数n1=______；副线圈匝数n2=______．B卷1．一理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，则原、副线圈的 [ ]A．磁通比为2∶1 B．电流比为2∶1 C．功率比为2∶1 D．每匝磁通比为1∶12．为了使理想变压器副线圈接上负载后输出的电功率变为原来的1/4，可采用的办法[ ]A．使输入电压U1减为原来的1/4 B．使副线圈匝数n2增为原来的2倍C．使副线圈匝数n2减为原来的1/2 D．使负载电阻阻值R减为原来的1/4 3．如图5-28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[ ]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上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大4．图5-29的理想变压器，原线圈匝数n1=600匝，输入电压U1=110V，副线圈L2的匝数n2=15匝，输出电流I2=0.60A，L3的输出电压U3=5V，输出电流I3=0.25A．则原线圈中电流I1=______，变压器的输出功率P=______，L3的匝数n3=______．5．一降压变压器输入电压最大值为220V，另有负载R，当它接在U0=20V直流电源上时消耗功率为P；若把它接在该变压器的副线圈上，消耗功率为1/2P，则此变压器原、副线圈的匝数比为______．参考答案A卷 1．D． 2．B、C． 3．C． 4．6.05W． 5．880；144．B卷 1．D． 2．C． 3．B、C．D． 4．0.026A，2.9W，27.3．5．11∶1．。

2020-2021学年高二人教版选修3—2第五章 5.4变压器(二)word版含解析答案

2020-2021学年高二人教版选修3—2物理课时作业变压器（二）1.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:2,接有四个阻值相同的定值电阻,变压器原线圈接到交流电源上,下列说法正确的是( )A.副线圈电压是电源电压的2倍B.流过R1的电流是副线圈中电流的2倍C.R1上的电功率是R2上电功率的2倍D.R1上的电功率是R2上电功率的9倍2.一理想变压器的原线圈为n1=100匝,副线圈n2=30匝,n3=20匝,一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上,如图所示.当原线圈与()u tω=的交流电源连接后,变压器的输入功率是( ) 22n VA.10WB.20WC.250WD.500W3.如图甲所示电路中,L1、L2、L3为三只“6V3W”的相同灯泡,变压器为理想变压器,各电表为理想电表,当ab端接如图乙所示的交变电压时,三只灯泡均正常发光,下列说法正确的是( )A.变压器原、副线圈的匝数比为1:2B.副线圈两端输出的交流电的频率为50HzC.电流表的示数为0.5AD.电压表的示数为18V4.如图所示,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( )A.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5.一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只饶有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。

通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。

在a、b间输入电压为U的交变电流时，c、d间的输出电压为2U，在1将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )A.21U U >,2U 降低B.21U U >,2U 升高C.21U U <,2U 降低D.21U U <,2U 升高 6.如图,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,两个标有“12V 6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。

人教版高中物理选修3-2检测试题：变压器

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）练习变压器一、选择题(每题5分，共50分)1．A对于理想变压器，下列说法中正确的是（）A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案：ABC2．A如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1：n2=4：1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（）A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关答案：B3．A如图所示，一个理想变压器，初、次级线圈匝数比为10：1，把初级线圈接入U=2202sin100πtV的交流电源，那么（）A．用交流电压表测量次级输出电压为2202VB．次级交流电的频率为100HzC．次级接入R=22omega的电阻，则初级线圈的电流为1AD．次级接入，R=22omega的负载，则变压器的输入功率为22W答案：D4．A将输入为220V，输出为6V的变压器，改绕成输出为30V的变压器．若副线圈原来的匝数为30匝，原线圈匝数不变，则副线圈应增加的匝数是（）A．150匝B．120匝C．130匝D．144匝答案：B5．B如图所示，在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比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答案：BD6．B使用理想变压器给总电阻为R的电路供电，变压器输入电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率一定增加的是9（）A．副线圈匝数和负载R不变，增加变压器原线圈匝数B．原线圈匝数和负载R不变，增加变压器副线圈匝数C．原、副线圈匝数不变，增加负载R的阻值D．增加负载R的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少答案：B7．B如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是（）A．I1变大，I2变小B．I1变小，I2变大C．I1、I2都变小D．I1、I2都变大答案：C8．B一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：n2=1：2，电源电压u=2202sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于（）A．440omega B．4402omega C．880omega D．8802omega答案：C9．B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上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大答案：BCD10．B如图所示，四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则初级与次级的电压之比U1：U2为（）A．1：1 B．3：1 C．4：1 D．5：1答案：C二、填空题(每空4分，共24分)11．B一台调压器原线圈匝数为3600匝，当电路电压降为180V时，副线圈要想得到220V的电压时，应将副线圈的匝数调整为________匝；若此时用电器的工作电流为0．9A，则原线圈中的电流为________A答案：4400，1．112．B 如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比n 1：n 2=4：1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等．a 、b 端加一定交流电压后，两电阻消耗功率之比P A ：P B =________．两电阻端电压之比U A ：U B =________．答案：1：161：413．B 如图所示为理想变压器供电示意图，A 为与原线圈串联的灯泡，A 1、A 2为副线圈的负载，当闭合开关S 后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A 1________，A 2________．(填“变亮”、“变暗”或“不变”)答案：变亮、变亮三、计算题(每题13分，共26分)14．B 如图所示，一理想变压器上绕有A 、B 、C 三个线圈，匝数比n A ：n B ：n C =4：2：1，在副线圈B 和C 的两端各接一个相同的电阻R ，当原线圈A 与交变电源连接时，交变电流表A 2的示数为I 0，则交变电流表A 1的示数为多少?答案：解：由C B C Bn n U U ==2可得U C =21U B ，I c =21I 0对于理想变压器有P 1=P 2+P 3，即I A U A =I 0U B +I C U c所以I A =⎪⎭⎫⎝⎛•+=+0A C 0A B C A C 0C B I 21n nI n n I U U I U U解得结果为I A =5I 0／815．C 一单相变压器原副线圈匝数比为20：1，原线圈两端电压U 1=220V ，副线圈电阻r 2=1omega ，负载电阻R=19omega ．求副线圈输出电压U 2、原线圈输人功率P 1及变压器的效率．答案：解．由2121n n E E =得E 2=11V由E 2=U 2+I 2r 2=I 2(R+r 2)得I 2=22r R E +=0．55A 则U 2=I 2R=10．45VI 1=212I n n =0．028A原线圈的输入功率为P 1=I 1U 1=6．05W输出功率为：P 2=I 2U 2=5．75W变压器的效率为：η=12P P ×100％=95％。

江苏省泰州中学高二物理选修3-2同步检测5.4变压器

第四节变压器基础夯实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1:1答案：BD解析：此题考查的是对变压器原理的掌握，对理想变压器，认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比A选项正确；理想变压器认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率D选项正确．2．(2010·芜湖高二检测)如下图，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()A．1:22U B．1:24UC．2:14U D．2:12U答案：C解析：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． 3．(2011·山东曲阜一中高二期末)如下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 ．线路输送电功率是2.2×106W答案：BD解析：左图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，a 表应为电压表，右图中原线圈串联在电路，应为电流互感器，b 表为电流表，A 错B 对；输送功率P ＝I 1U 1＝2.2×106W ，C 错，D 对．4．有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V ，由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如下图所示，现要作为降压变压器使用，则电源(220V)应接在( )A ．ab 两端B ．cd 两端C ．ac 两端D ．bd 两端答案：B解析：本题考查变压器的电流关系．由变压器结构原理可知，线圈中的电流越大，应当用越粗的导线，在降压变压器中，原线圈的匝数多于副线圈的匝数，即n 1>n 2，又I 1I 2＝n 2n 1，所以I 2>I 1，说明通过电流大的(I 2)线圈应是副线圈，导线相应要粗些，由图知，ab 线较粗，故输入电压(220V)应接cd 两端．故正确答案为B.5．(2010·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，如下图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )A ．保持Q 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，电流表的读数变小答案：BC解析：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．6．如下图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V ,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18 1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V ，电流表的读数为________A.答案：216 0.46解析：两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值．由公式U 1U 2＝n 1n 2得U 1＝n 1n 2U 2＝18×12V ＝216V 由公式I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝118×10012A ＝0.46A 本题重点考查理想变压器的基本变压、变流规律，应用公式可以解决．7．如下图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1＝3300V ，副线圈的输出电压U 2＝220V ，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U 0＝2V ，则(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的示数将如何变化？A 1的示数如何变化？答案：(1)1650匝 110匝 (2)0.33A (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＝1650(匝)n 2＝U 2U 0·n 0＝2202×1＝110(匝) (2)由于是理想变压器有P 入＝P 出I 1U 1＝I 2U 2I 1＝U 2U 1·I 2＝2203300×5A ＝0.33A (3)开关S 闭合时，负载增加，但总电阻减小，副线圈的输出电压U 2不变，I 2＝U 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也随之增大了．能力提升1．如下图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220V ,40W”，当灯泡所消耗的功率都调于20W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )答案：C解析：C 图为理想变压器调节，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，故一定要消耗能量．2．(2011·南通模拟)如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n 1:n 2＝1:10，副线圈与阻值R ＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u ＝202sin20πt (V)，则( )A ．交流电压表的示数为202VB ．副线圈输出交流电的频率为10HzC ．电阻R 上消耗的电功率为2kWD ．原线圈中电流的最大值为100A答案：BC解析：交流电压表的示数为交流电电压的有效值，应为20V ，选项A 错误；原线圈交流电的频率为10Hz ，变压器不改变交流电的频率，故选项B 正确；副线圈两端的电压有效值为U 2＝n 2n 1U 1＝200V ，则 P ＝U 22R＝U 2I 2＝U 1I 1，解得P ＝2000W ；I 1＝100A ，原线圈中电流的最大值为1002A ，选项C 正确而D 错误．3．(2010·济宁模拟)如下图所示，变压器初级线圈接电压一定的交流电，在下列措施中，能使原线圈所接电流表的示数变小的是( )A．只将S1从2拨向1B．只将S2从4拨向3C．只将S3从闭合改为断开D．只将变阻器R3的滑动触头下移答案：BC解析：S1从2拨向1，输出电压变大，电流、功率均变大，则输入电流变大，电流表示数变大，A错误．S2从4拨向3，输出电压变小，电流、功率均变小，则输入电流变小，电流表示数变小，B正确．S3断开，输出电路总电阻变大，功率变小，电流变小，输入电流变小，电流表示数减小，C正确．R3触头下移，输出电路总电阻减小，功率变大，电流变大，输入电流变大，电流表示数变大，D错误．4．如下图所示为理想变压器，原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100匝，L1是“6V,2W”的小灯泡，L2是“12V,4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()A.160A B.130A C.120A D.110A 答案：C解析：由P 入＝P 出，I 1U 1＝6W ，又U 1U 2＝n 1n 2所以U 1＝n 1n 2U 2＝100050×6V ＝120V 所以I 1＝6120A ＝120A 5．(2011·金华十校高二期末)一理想变压器原线圈可通过触头P 的移动改变其匝数，当P 接a 时，原、副线圈的匝数比为5 1，b 为原线圈的中点，副线圈接有电容器C 、灯泡L 、理想电流表以及R ＝44Ω的定值电阻．若原线圈接有u ＝311sin100πtV 的交变电压，下列判断正确的是( )A ．当P 接a 时，灯泡两端电压为44VB ．当P 接b 时，电流表的示数为2AC ．P 接b 时灯泡消耗的功率比P 接a 时大D ．P 固定在a 点不移动，原线圈接有u ＝311sin200πt V 的交变电压，灯泡亮度变亮答案：BCD解析：u 1＝220V ，P 接a 时，u 2＝n 2n 1u 1＝44V ，由于电容存在容抗所以灯泡两端的电压小于44V ，A 错；当P 接b 时，u ′2＝88V ，I ′2＝u ′2R2A ，B 正确；由于u ′2>u 2，所以可判C 正确；当电源频率变大时，容抗变小灯泡变亮，D 正确．6．(2010·浙江温州高二期中)如下图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA 时，熔丝就熔断．(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA 时，变压器的输入功率是多大？答案：(1)0.98A (2)180W解析：(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，则U 1I 1＝U 2I 2.当I 2＝12mA 时，I 1即为熔断电流，I 1＝U 2U 1I 2＝0.98A. (2)当副线圈电流为I 2′＝10mA 时，变压器的输入功率为P 1，所以P 1＝P 2＝I 2′U 2＝180W.7．黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光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”．如下图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220V 的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm ，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/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？答案：10 1解析：电网两极间电场可看作匀强电场U m ＝E m d由题意，空气被击穿时E m ＝6220V/cm由理想变压器电压关系：U 1m U m ＝n 1n 2由峰值与有效值关系U 1m ＝2U 1由以上各式：得n 1n 2＝110.所以次、初级线圈匝数比不得超过10:1.。

精选人教版高中物理选修3-2检测题及作业：课时作业(十二)变压器含答案

课时作业(十二) 变压器一、单项选择题1．一输入电压为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上5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ．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( )A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360解析：根据U 1U 2＝n 1n 2可得2201＝n 15，可知n 1＝1 100.排除C 、D 两项．再由22036＝n 1n 2可知n 2＝180，故A 错B 对．答案：B2．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U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变，I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小，I 1变小解析：交流电表的示数为有效值，故A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝U 2R 0＋R变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确、D项错误．答案：C3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )A ．电流表的示数为32220 AB ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220 AD ．原线圈端电压为11 V解析：由灯泡正常发光，可知副线圈电压为220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知，原线圈电压U 1＝20×220 V ＝4 400 V ，D 错．又因输入功率等于输出功率，P 1＝P 2＝60 W ，故B 错．电流表读数为有效值，原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝604 400 A ＝3220A ，故A 错、C 正确．答案：C4．理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈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，如图所示．若( ) A．Q位置不变，将P向上滑动，U′变大B．Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大C．P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大D．P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变解析：当理想变压器的输入电压U，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A项错．由P出＝U′2R知R增大时，输出功率减小，又由P入＝P出得原线圈中的电流表读数要减小，B项错．Q往上滑动时，U′增大，而负载电阻不变，则输出功率要增大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C项对、D项错．答案：C5．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )A．U＝66 V，k＝19 B．U＝22 V，k＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝13解析：由于变压器的匝数比为3∶1，可得原、副线圈的电流比为1∶3.根据P ＝I 2R 可知原、副线圈中电阻R 的功率之比k ＝19，由U 1U 2＝n 1n 2，其中U 2＝U ，则U 1＝3U ，结合原、副线圈的电流比为1∶3，可得原线圈中电阻R 上的电压为U 3，所以有3U ＋U3＝220 V ，得U ＝66 V ，故选项A 正确．答案：A 二、多项选择题6．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示，两变压器匝数分别为n 1、n 2和n 3、n 4，a 和b 是交流电表，则( )A ．n 1>n 2B ．n 3>n 4C ．a 为交流电流表，b 为交流电压表D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表解析：由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1>n 2，a 为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器变为小电流再测量，所以n 3<n 4，b 为交流电流表．答案：AD7．如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n 1＝600，n 2＝120，交流电源电压U 1＝220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧断，则( )A ．负载功率不能超过44 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电流有效值不能超过1 AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2 A解析：由P 入＝P 出可知P 入＝U 1I 1＝44 W ．又由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝44 V ，故I 2不能大于1 A ，负载功率不能超过44 W.答案：AC8．(锦州高二检测)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为 6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 解析：在S 与a 接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的R 会有感应电流，所以A 错误；在S 与a 接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻R两端的电压为0，所以B正确；在S与b接通稳定后，由于b是交流电源，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为3 V，所以C正确；变压器不会改变交流电源的频率，所以原、副线圈中电流的频率是相同的，所以D错误．答案：BC9．如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R0＝11 Ω，电容器C的击穿电压为22 V，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A．电压表的示数为220 VB．原、副线圈的匝数比为10∶1C．电流表的示数等于通过电阻R0的电流D．原线圈AB端输入电压的变化规律为u＝311sin100πt V解析：电压表的示数等于交变电压的有效值，所以电压表的示数为U1＝U m2＝220 V，选项A正确；电容器刚好不被击穿，所以副线圈电压的最大值为22 V，有效值为U2＝222V＝11 2 V，所以原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝102∶1，选项B错误；交变电流能“通过”电容器，所以电流表的示数大于R0上的电流，选项C错误；由u －t图象可知u＝311sin100πt V，选项D正确．答案：AD10．由于天气原因某小区的供电系统遭到严重破坏．为此，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，发电机输出的电压u ＝4802sin100πt V ，图中R 表示输电线的电阻．滑动触头P 置于a 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 ．若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，则原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1B ．若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，则原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝22∶1C ．若要发电机的输出电压发生波动使V 1的示数小于正常值，而用电器不变时，应使滑动触头P 向下滑动D ．若要V 1的示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P 应向上滑动解析：若A 2的示数为2 A ，R ＝10 Ω，又用户电压为220 V ，故副线圈两端电压U 2＝220 V ＋I 2R ＝240 V ，又原线圈两端电压U 1＝480 V ，故原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝U 1∶U 2＝2∶1，选项A 正确，B 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1，若U 1变小，为保证用电器仍能正常工作，则n 2应变大，滑动触头P 应向上滑动，选项C 错误；当用电器增加时，副线圈中的电流增大，输电线电阻R 上的电压增大，为保证用电器仍能正常工作，则副线圈两端的电压应增大，故滑动触头P 应向上滑动，选项D 正确．答案：AD 三、非选择题11．如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1 100匝．接入电压U1＝220 V的交流电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系：由U1U2＝n1n2得n2＝U2U1n1＝6220×1 100匝＝30匝n3＝U3U1n1＝110220×1 100匝＝550匝．(2)设原线圈输入电流为I1，由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＝P2＋P3所以I1＝P2＋P3U1＝20＋60220A＝411A.答案：(1)30匝550匝(2)411A12．如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1＝1 100匝、副线圈匝数n2＝30匝，原线圈与电流表A1串联后接在电压u1＝2202 sin100πt(V)的交流电源上，电阻R＝12 Ω，电流表A1、A2和电压表V2均为理想的交流电表，求：(1)三只电表A1、A2和V2的读数分别是多少？。

高中物理-专题变压器与电磁感应综合问题(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第五部分交变电流专题5.15 变压器与电磁感应综合问题一、选择题1.（2019吉林东北师大附中测试）如图，单匝矩形导线框abcd 与匀强磁场乖直，线框电阻不计，线框绕与cd 边重合的同定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n 1：n 2．开关S 断开时，额定功率为P 的灯泡L 1正常发光，电流表示数为I ，电流表内阻不计，下列说法正确的是（）A. 线框中产生的电流为正弦式交变电流B. 线框从图中位置转过π/4时，感应电动势瞬时值为P/IC. 灯泡L 1的额定电压等于12n Pn ID. 如果闭合开关S ，则电流表示数变大【参考答案】.ABD【解析】线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线框中产生的是电流为正弦式交变电流，选项A 正确；线框从中性面转动，当转动π/4时，感应电动势的瞬时值表达式为2P/I ·sin45°=P/I ，选项B 正确；原线圈两端的电压U 1= P/I ，由变压器变压公式，副线圈两端的电压U 2=21n n U 1=21n Pn I，选项C 错误；S 闭合，副线圈电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，由P=UI 可知原线圈电流变大，即电流表示数变大，选项D 正确。

2．（2019随州质量检测）(多选)如图所示，MN 和PQ 为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置金属棒ab 与导轨接触良好。

N 、Q 端接理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R 、电感元件L 和电容元件C 。

在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用I R 、I L 、I c 分别表示通过R 、L 和C 的电流，则下列判断中正确的是( ) A ．在ab 棒匀速运动且ab 棒上的电流已达到稳定后，I R ≠0、I L ≠0、I C ＝0B．在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的，I R＝0、I L＝0、I C＝0C．若ab棒在某一中心位置附近做v＝v m sin ωt的运动，则I R≠0、I L≠0、I C≠0D．若ab棒匀加速运动，则I R≠0、I L≠0、I C＝0【参考答案】BCD【名师解析】在ab棒匀速运动过程中，ab棒产生恒定的感应电动势，左边原线圈中产生恒定的电流，形成恒定的磁场，穿过右侧的三个副线圈的磁通量不变，则副线圈中没有感应电动势产生，所以I R=0、I L=0、I C=0，故A错误，B正确；若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，原线圈中产生正弦式交变电流，副线圈中将有感应电流产生，故I R≠0、I L≠0、I C≠0，故C正确；若ab棒匀加速运动，原线圈中感应电流均匀增大，穿过副线圈的磁通量均匀增大，副线圈中产生恒定的感应电动势，由于电容器有隔直的特性，I C=0，而电感线圈有通直的特性，I L≠0，故I R≠0、I L≠0、I C=0，故D正确。

高中物理选修3-2 变压器与远距离输电

1－2－4 2．(双选)如图 11－2－4 所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝1∶10，副线圈与电阻 R 相连．原线圈两端所加的电压 u＝220 2sin 100πt(V)，则(BD) A．交流电压表的示数为 200 2 V B．该交流电的频率为 50 Hz C．该理想变压器是一个降压变压器 D．电阻 R 上消耗的电功率等于原线圈输入的电功率
高考一轮复习物理
(单选)中国已投产运行的 1 000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用 500kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为 P.保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用 1 000kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( A ) P P A. 4 B. 2 C．2P D．4P
图 11－2－11
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一题一得解答该类问题的关键是理解变压器的 “决定与制约”关系．理想变压器的动态问题分析，要注意：①根据题意分清变量和不变量；②要弄清“谁决定谁”的制约关系．对电压而言，有输入才有输出，故输入决定输出．对电流、电功(率)而言，有输出才有输入，故输出决定输入．分析动态问题的思路程序可表示为
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(单选)(2012 年新课标)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 11－2－11 所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为 1 900 匝；原线圈为 1 100 匝，接在有效值 (单选)(2012 年新课标)自耦变压器铁芯为 220 V 的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升 R 上的功率为 2.0 kW. 变压器的电路如图 11－2－11 所示，其副线圈匝设此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压的有效值变压器线圈总匝数为 1 900 匝；原线圈为 1 100 220 的交流电源上．当变压器输出电压调至为 U2 且变压器是理想的，则 U为 I1 V 分别约为 ( ) 2和 B R 上的功率为 2.0 kW. A．380 V 和 5.3 A B．380 V 和 9.1 A C．240 V 和 5.3 A D．240 V 和 9.1 A 图 11－2－11

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变压器练习题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案
一、单选题
1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到
A.两个小电珠都发光，只是亮度不同
B.两个小电珠都不发光
C.L2发光，L1不发光
D.L1发光，L2不发光
2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，
副线圈上接有电阻不为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以
下不．正确的是
A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2
B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1
C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大
D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小
3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变
电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一
个10 Ω的电阻. 则
A. 流过电阻的最大电流是20 A
B. 与电阻并联的电压表的示数是141 V
C. 变压器的输入功率是1×103 W
D. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J
4、用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈
上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（）
A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小
C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小
5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。

图（a ）中电流表的读数为1.2A 。

图（b ）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（b ）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b ）的读数为3.6A 二、双选题
8、图7（a ）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，
、为理想电流表和电
压表，若原线圈接入如图7（b ）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V ，下列表述正确的是（）
A 、电流表的示数为2A
B 、原、副线圈匝数比为1:2
C 、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100Hz
9．如右图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2,初级线圈的两端a 、b 接正弦交
流电源，电压表的示数为220 V ，负载电阻R =44 Ω，电流表的示数为0.20 A ．下列判断中正确的是
A ．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1
B 5∶1
C ．电流表的示数为1.0 A
D ．电流表的示数为0.4 A 10．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数11100n =匝，副线圈的匝数2220n =匝，交流电源的电压
2202sin(100)V u t π=，电阻44R =Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是
A ．交流电的频率为100 Hz
B ．电压表的示数为44V
C ．电流表A 2的示数约为1.4A
D ．电流表A 1的示数为0.2A
11．图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1 ．原线
圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电阻R 1＝5Ω，热敏电阻R 2的阻值随温度的升高而减小，则
~
R
V
A
V
u /s t /2
220-0
2
22001.002.003
.0)
(a )
(b 7
图V A ～ A 1
A 2 R n 1 n 2
V 图（a ）
A
铁芯
图（b ）
A ．电压表示数为102
B ．R 1的电功率为0.2W
C ．R 1电流的频率为50Hz
D ．R 2处温度升高时，电流表示数变小
12．生活中处处用电，而我们需要的电都是通过变压器进行转换的。

如图为了测一个已知额定电压为100V
的灯泡的额定功率，理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表A 和灯泡L ，滑动变阻器的电阻值范围时0～100Ω不考虑温度对灯泡电阻的影响，原、副线圈的匝数比为2:1，交流电源的电压为U 0＝440V 1.2A ，则
A ．灯泡的额定电流为2.4A
B ．灯泡的额定功率为40W
C ．滑动变阻器上部分接入的电阻值为50Ω
D ．滑动变阻器消耗的电功率为240W
13、图1中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比为10 : 1。

变压器的原线圈接
如图2所示的正弦式电流，两个20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端。

电压表V 为理想电表。

则 A ．原线圈上电压的有效值为100V B ．原线圈上电压的有效值约为70.7V C ．电压表V 的读数为5.0V D ．电压表V 的读数约为3.5V
14、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知 A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 Hz
C ．该交流电的电压的有效值为 2 V
D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W
0U A R
V
R
O u/V
t/10-2s
2
4
6
图1
图2
n 1 n 2 ～。