高二物理选修3-2第五章 交变电流 第四节 变压器 每课一练教师版

1、.第五章 交变电流第四节 变压器 每课一练班别 姓名 学号 1如下图，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个一样的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开场时，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原线圈中的电流减小2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=U0sint的交流电源，副线圈接一个R=5.5 的负载电阻。假设U0=220V，=100 rad/s，那么下述结论正确的选项是A副线圈中电压表的读数为11VB副线圈中输出交流电的周期为0.01 sC原线圈中电流表的读

2、数为0.1 AD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R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22 V的电容器，所有电表均为理想电表。以下说法正确的选项是A副线圈两端电压的变化频率为0.5 HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值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A1和A2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ut图象如图乙所示。假设只在ce间接一只Rce=400 的电阻，或只在de间接一只Rde=225 的

3、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uab的表达式；2求只在ce间接400 电阻时，原线圈中的电流I1；3求ce和de间线圈的匝数比。5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 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 T。为用此发电机所发出交流电带动两个标有“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发电机的输出电压有效值为多少？从图示位置作为计时起点，写出此交流发电机的输出电压瞬时值的

4、表达式。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大？62019·北京卷如下图，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55 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。以下说法正确的选项是A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50 s72019·四川卷如下图，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，假如将原、副线圈减少一样匝数，其它条件不变，那么A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两段电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变82019

5、·天津卷如下图，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。以下说法正确的选项是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假设闭合开关S，那么电流表A1示数变大、A2示数变大92019·全国新课标卷一含有理想变压器的电路如下图，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，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。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

6、变压器原、副线圈匝数比为A2B3C4D5102019·江苏卷一自耦变压器如下图，环形铁芯上只绕有一个线圈，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U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中AU2>U1，U2降低BU2>U1，U2升高CU2<U1，U2降低DU2<U1，U2升高112019·海南卷图a所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随

7、时间t按正弦规律变化，如图b所示。以下说法正确的选项是A变压器输入、输出功率之比为4:1B变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4Cu随t变化的规律为u=51sin50t国际单位制D假设热敏电阻RT的温度升高，那么电压表的示数不变，电流表的示数变大1BC【解析】变压器的输出电压由输入的电压和变压器的匝数比决定，由于输入的电压和变压器的匝数比都不变，所以变压器的输出电压也不变，即副线圈两端M、N的输出电压不变，所以A错误；由于副线圈的输出电压不变，当S接通时，副线圈的电阻减小，所以总的电流变大，所以副线圈输电线等效电阻R上的电压增大，所以B正确；由于副线圈的输出电压不变，副线圈输电线等效电阻R上

8、的电压增大，所以灯泡L1两端的电压减小，通过灯泡L1的电流减小，所以C正确；根据电流与匝数成反比可知，由于变压器的匝数比不变，所以副线圈的电流变大时，原线圈的电流也就要变大，所以D错误。2. C【解析】试题分析：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解析】A、由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为220V，所以原线圈的电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为11V，电压表显示有效值为11V，故A错误；B、电流周期T=0.02s，变压器不改变周期，B错误；C、V表的示数为11V，根据欧姆定律得副线圈电流I

9、2=2A，根据电流与匝数成反比可知A表的示数为0.1A，故C正确，D、根据输入功率等于输出功率知：输入功率为=22W，D错误；应选：C【名师点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决此题。3D【解析】根据图乙知交流电周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，A错误；电流表的示数表示的是电流的有效值，故B错误；由题意知，原线圈的最大电压为311 V，而电容器的耐压值为22 V，即为最大值，根据原副线圈的电压与匝数成正比，那么有原副线圈匝数比应大于；故C错误；滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率，增大，两个电流表的示

10、数都增大，故D正确。41uab=400sin200t V 20.28 A 3【解析】1由图乙知T=0.01 s，=200rad/s电压瞬时值uab=400sin200t V2电压有效值U1=200V理想变压器P1=P2，原线圈中的电流I1=解得I10.28 A3设ab间匝数为n1，同理由题意知解得=代入数据得=511 100 V 25:1 320 A解：1线圈转动产生的电动势最大值为：Em=NBS=1100V 由于线圈内阻不计，那么输出电压就等于电动势，得输出电压的有效值为U1=1100 V 2由于电动机的额定电压为220V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系得：得

11、60;3根据P入=P出=2.2×104W 再根据P入=U1I1 解得I1=20A6B【解析】电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220 V，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110 V，C错误；流过电阻R的电流为2 A，可知负载消耗的功率为220 W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220 W，A错误；由P=UI可知，电流表的读数为1 A，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，=100 rad/s，周期T=0.02 s，D错误。【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线

12、圈决定副线圈，电流与功率那么由副线圈决定原线圈。7B【解析】根据变压器电压与匝数关系，因为是降压变压器，那么n1>n2，那么当原、副线圈减少一样匝数时，由数学知识可知变大，那么U2减小，故灯泡变暗，选项AC错误，B正确；根据可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。8B【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，副线圈中电流变小，原线圈中电流也变小，电流表A1示数变小；R1消耗的功率及两端电压均变小，副线圈总电压不变，那么电压表的示数变大，选项AC错误，B正确。假设闭合开关S，那么副线圈总电阻变小，电流变大，原线圈中电流变大，电流表A1示数变大；R1两端电压变大，R2两

13、端电压变小，电流表A2示数变小，选项D错误。【名师点睛】此题考察变压器问题的动态分析；要知道变压器副线圈电压是由原线圈电压和匝数比决定的，与副线圈中负载无关；副线圈电路的动态分析根本上和直流电路的动态分析一样，先从部分变化的电阻开场分析，然后分析总电阻，再分析电流，然后再分析各部分的电压和电流。9. 【名师点睛】此题主要考察变压器、欧姆定律。解决这类问题的关键是掌握变压器的构造和原理，对于变压器需要掌握公式、，并能纯熟运用。此题值得注意的是变压器的原线圈与电阻串联后接入交流电压。10C【解析】由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律可知，U2<U1；在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈的匝数减少，所以U2降低，故ABD错误；C正确。【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解，分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律。11BD【解析】由题意，理想变压器输入、输出功率之比为1