人教物理选修32课时分层作业 10 变压器 含解析

课时分层作业(十)

(时间：40分钟 分值：100分)

[基础达标练]

一、选择题(本题共6小题，每小题6分)

1．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∶2

B ．2∶1

C ．2∶3

D ．3∶2

B [三灯泡都正常发光，则电流相等，由此可知变压器的原、副线圈的电流比I 1I 2＝12，由于输入、输出功率相等，P 1＝P 2，得U 1U 2＝I 2I 1，得U 1U 2＝21＝n 1n 2

，B 正确．] 2．如图所示，一输入电压为220 V 、输出电压为36 V

的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，

某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5

匝线圈，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕

线圈两端的电压为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 ．1 100,360

B ．1 100,180

C ．2 200,180

D ．2 200,360

B [由U 1∶U 2∶U 3＝n 1∶n 2∶n 3，可得n 1＝U 1U 3n 3＝1 100匝，n 2＝U 2U 1

n 1＝180匝，B 选项正确．]

3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2

＝1∶3，次级回路中连入三个均标有“36 V 40 W ”的灯

泡，且均正常发光，那么，标有“36 V 40 W ”的灯泡

A( )

A ．正常发光

B ．将被烧毁

C ．比另三个灯暗

D ．无法确定

A [副线圈两端的电压U 2＝3U ＝3×36 V ＝108 V ．由U 1U 2＝n 1n 2得，原线圈两端电压U 1＝n 1U 2n 2＝1×1083

V ＝36 V ，所以灯泡A 能正常发光．] 4．(多选)如图所示，理想变压器原线圈接入电压有效值恒

定的正弦交流电，副线圈接一定值电阻R .调节触头P ，使副线

圈匝数变为原来的一半，则调节前后( )

A ．原线圈中的电流之比为4∶1

B ．副线圈中的电流之比为2∶1

C ．变压器的输入功率之比为4∶1

D ．变压器的输出功率之比为1∶2

ABC [使副线圈匝数变为原来的一半，即n ′2＝n 22，根据公式U 1U ′2＝n 1n ′2

及U 1U 2＝n 1n 2，可得副线圈两端的电压变为原来的12，所以副线圈中的电流变为原来的12

，B 正确；根据公式I 1I ′2＝n ′2n 1及I 1I 2＝n 2n 1，可得I 112I 2

＝12n 2n 1，原线圈中的电流将变为原来的14，所以A 正确；根据P ＝I 2R ，副线圈中消耗的电功率变为原来的14

，所以变压器的输出功率之比为4∶1，理想变压器的输出功率和输入功率相等，所以C 正确，D 错误．]

5．一理想变压器的原、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 ＝19

C ．U ＝66 V ，k ＝13

D ．U ＝22 V ，k ＝13

A [设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 21R I 22R ＝19

.设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U ＝n 1n 2＝31，故U 1＝3U ，而原线圈上电阻分担的电压为13

U ，故U 3

＋3U ＝220 V ，解得U ＝66 V ，选项A 正确．] 6．如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L 1、L 2，原线圈接有定值电阻R ，导轨和金属棒MN 的电阻不计．现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中金属棒的移动速度，则在棒运动的过程中( )

A ．L 1、L 2都发光，L 2比L 1亮

B ．L 1、L 2都不发光

C ．L 2发光，L 1不发光

D ．L 1发光，L 2不发光

D [变压器只改变变化电流的电压，不改变恒定电流的电压，在金属棒MN 移动的过程中，题图甲中金属棒产生的电动势变化，其原线圈中的电流是变化的，故L 1两端会产生电压，L 1亮；而题图乙中导体棒产生的电动势不变化，其原线圈中的电流是不变的，故L 2两端没有电压，L 2不亮，故D 正确，A 、B 、C 错误．]

二、非选择题(14分)

7．如图所示的理想变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上．副线圈2的匝数n 2＝30匝，与一个“12 V 12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光．副线圈3的输出电压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A ．求：

(1)副线圈3的匝数n 3；

(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.

[解析](1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有U2

U3＝n2

n3，则n3＝

n2U3

U2

＝

30×110

12

匝＝275匝．

(2)由n1

n2

＝U1

U2，则n1＝

U1

U2n2＝

220

12×30匝＝550匝．

理想变压器的输入功率等于输出功率

P1＝P2＋P3＝12 W＋0.4×110 W＝56 W.

原线圈中电流I1＝P1

U1＝56

220A≈0.255 A.

[答案](1)275匝(2)550匝0.255 A

[能力提升练]

一、选择题(本题共4小题，每小题6分)

1．如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电

源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P

来改变．副线圈连接交流电流表、定值电阻R0和可变电

阻R，则()

A．保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小B．保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大

C．保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大

D．保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大

A[保持P的位置不动，即原、副线圈的匝数比n1

n2

不变，故副线圈两端的电

压U′恒定，将R的阻值增大时，由I＝U′

R＋R0

可知，副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A正确；由P0＝I2R0可知，R0的电功率减小，B错误；保持R

的阻值不变，将P向上滑动时，原线圈的匝数n1增大，由U′＝n2

n1U可知，副线

圈上的电压变小，由I＝U′

R＋R0

可知，副线圈中的电流变小，C错误；由P0＝I2R0