18 19重难强化训练4变压器的应用

1、重难强化训练（四）变压器的应用（时间：40分钟分值：90分）一、选择题（本题共10小题，每小题6分.16题为单选，710题为多选）1 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 感器如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是 （）【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nl1 = n2l2，要使I2n，故A选项正确.【答案】2理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接 有可调电阻功率为P2，A. I1减小，C. 12增大，R.设原线圈的电流为11,输入功率为 当R增大时（P1增大P2减小P1，副线圈的电流为

2、12，输出P1减小P2增大【解析】B .11减小，D .12增大，2一U2u2当R增大时，副线圈中的电流12= R减小；功率卩2=减小，又因第8页为P1 = P2，P= IU，则P1减小，I1减小，所以选项B正确.【答案】B3. 如图13所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1 : n2= 10： 1，输出端电 阻R= 50 Q,把原线圈接入“ 220 V，50 Hz”的正弦交流电时（电表为理想电 表）（）图13A .当X为电流表时，若电阻R增大，则原线圈中的电流将增大B. 当X为电流表时，电压表 V的示数为22 VC. 当X为电流表时，电流表的示数为 0.44 2 AD. 当X为二极管时，

3、电压表 V的示数为11 V【解析】 若使电阻R增大，副线圈中的电流变小，原线圈中的电流也变小，A2250项错误；根据公式匚，解得U2= 22 V，电压表测量的电压为有效值，所以 电压表V的示数为22 V，B项正确；当X为电流表时，电流表的示数为I2 = A= 0.44 A，C项错误；当X为二极管时，在一个周期内只有半个周期的时间有电流通过，此时由【答案】 BT 疋R-FfR解得U = 11 2 V , D项错误.4. 如图14所示，左侧的圆形导电环半径为 r= 1.0 cm,导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C= 100 pF的电容器相连，导电环的电阻不计，环中

4、有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感应强度B的变化AB率为药=100 2n sin，若电容器C所带电荷量的最大值为1.41X10_9 c,则所 用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为（取10）（）【导学号：57272121】 图14A. 1 : 100B . 100 : 1C. 1 : 100 2D. 100 2 ： 1【解析】 原线圈两端电压最大值：U1m & mS= 0.1 2 V .副线圈两端电压 的最大值即电容器两端电压的最大值，由 C = Q，得：U2m = QC = 15/2 V，所以 n1 U1m 1二um二而，故A正确.【答案】 An25. 如图15所示，变压器的输入电压U 一定，两

5、个副线圈的匝数是n2和n3.当把 电热器接a、b，让c、d空载时，电流表读数是I2;当把同一电热器接c、d，让 a、b空载时，电流表读数是I3，则I2 : I3等于（ ）图15B.n3 :n2D.ni :n2【解析】 由变压比知=n2= U3，由P入=P出知，当电热器接a、b,让c、d空载时，有Ul2 =当把同一电热器接c、d，让a、b空载时，有Ul3=以 I2 : l3= u2 : U2= n2 ： n2，故 C 正确.【答案】C6. 如图16所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交 流电源两端，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑 动到另一位置，

6、观察到电流表 Ai的示数增大了 0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是（）【导学号：57272122】 图16A 电压表 V示数增大B. 电压表V2、V3示数均增大C. 该变压器起升压作用D. 变阻器滑片是沿c-d的方向滑动【解析】由于变压器原线圈的电压不变，因此电压表Vi、V2的读数均不变，选项A、B错误；由题意可知，该变压器起降压作用，选项 C错误；由于副线圈 的电压不变，电流表 A2的示数增大，根据欧姆定律可知负载的电阻变小，所以 滑动变阻器连入电路的阻值变小，选项 D正确.【答案】D7. 现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为 220 V的电灯供电，以

7、下电 路中可以使电灯正常发光的有（）【解析】 由题图可知，A、B选项中均有电阻分压，可以使电灯正常发光； C 选项为降压变压器，通过变压器降压也可以使电灯正常发光； D选项为升压变压 器，电灯两端的电压要大于380 V，不可行.【答案】ABC8. 如图17所示，理想变压器原线圈的匝数为 ni，副线圈的匝数为n2，原线圈 两端a、b接正弦交流电源，R为负载电阻，电流表 Ai的示数是0.2 A,电流表 A2的示数为1.0 A.下列说法正确的是（）图17A .原线圈和副线圈的匝数比为1 : 5B. 原线圈和副线圈的匝数比为 5 : 1C. 若将另一个电阻与原负载 R串联，贝皿流表A2的示数增大D.

8、若将另一个电阻与原负载 R并联，则电流表A2的示数增大【解析】 由11 : n2 : n 1，可得n1 : n2 = 5 ： 1， A错误，B正确；若将另一个 电阻与原负载R串联，则副线圈所在回路总电阻变大，由12二U2知，电流表A2 的示数减小，C错误；若将另一个电阻与原负载 R并联，则副线圈所在回路总电阻变小，12增大，即电流表A2的示数增大，D正确.【答案】BD9如图18所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中Ri、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的.Vi和V2为理想交流电压表，读数分 别为Ul和U2； Al、A2和A3为理想交流电流表，读数分别为11、12和13.

9、现断开 S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）图18A. U2变小、13变小B U2不变、13变大C. 11变小、12变小D .丨1变大、12变大-一-n2【解析】由U2= n；U1得，U1不变，U2就不变；S断开，R总增大，U2不变，n2则I2变小，由|1=不|2得I1也变小；I2变小，加在R1两端的电压变小，由UR3 =U2 Ur1，得UR3增大，所以I3变大.【答案】BC10. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10 : 1，原线圈输入电压的变化规律如 图19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（ ）图19A .副线圈输出电压的频率为50 HzB

10、. 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【解析】由题图象可知原线圈输入电压的最大值：Um = 311 V，T= 2X 10-2 s，U11则原线圈输入电压的有效值：U1= m= 220 V, f=一厂=50 Hz,选项AV2T 2X 10 2 s正确；由U可得：匕弋小二22 v，b错误；p向右移动时，副线圈中的电阻减小，畐懺圈输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、畐懺圈的电流比不变，C错误；P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D正确.

11、【答案】AD二、非选择题(本题共2小题，共30分)11. (14分)如图20所示，理想变压器原线圈I接到 220 V的交流电源上，副线 圈U的匝数为30，与一标有“ 12 V 12 W”字样的灯泡L连接，灯泡正常发 光.副线圈川的输出电压为110 V,电流为0.4 A.求：图20(1) 副线圈川的匝数；(2) 原线圈I的匝数以及通过原线圈的电流.【导学号：57272123】【解析】根据已知U2= 12 V，n2 = 30; U3= 110 V，丄十 U2 n2 /口U3,由于施=K3,得 n3=UT12二275.U1 n1U1由U1 = 220 V，根据花=石，得门1 = U22 = 550，

12、P1由 P1 = P2+ P3= P2+ bU3= 56 W，得 11 = U = 0.25 A.【答案】(1)275 (2)550 0.25 A12. (16分)如图21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Rce= 400 Q的电阻，或只在de间接一只Rde= 225 Q的电阻，两 种情况下电阻消耗的功率均为 80 W.图21(1) 请写出原线圈输入电压瞬时值Uab的表达式；(2) 求只在ce间接400 0的电阻时，原线圈中的电流11；求ce和de间线圈的匝数比严.nde2 n【解析】(1)由题图乙知，T = 3= 0.01 s,解得 3= 200 n ra