高中物理巩固练习变压器提高

【巩固练习】一、选择题1．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，eq\o\ac(○,V)和eq\o\ac(○,A)均为理想电表，灯泡电阻RL＝6Ω，AB端电压。下列说法正确的是()A．电流频率为100HzB.eq\o\ac(○,V)的读数为24VC.eq\o\ac(○,A)的读数为0.5AD．变压器输入功率为6W2．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则（）A．U1＞U2，P1＜P2B．P1=P2，I1＜I2C．I1＜I2，U1＞U2D．P1＞P2，I1＞I23．理想变压器原、副线圈的电流分别为，I1、I2，电压分别为U1、U2，功率分别为P1、P2，关于它们之间的关系，正确的说法是（）A．I2由I1决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不对4．（2016西城区校级期中）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6V，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3VD．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶15．如图所示，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，输出端不可以短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路6．用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑片向上移动，则关于图中所有交流电表的读数及输入功率的变化情况的描述正确的是（）A．V1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小D．V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小7．在如图所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V；若分别在c、d与g、h的两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（）A．220V，220VB．220V，110VC．110V，110VD．220V，08．如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是()A．电流表测得的是电流最大值B．感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωtC．P向上移动时，电流表示数变大D．P向上移动时，电流表示数变小9．如图所示的电路中，变压器是理想变压器。原线圈匝数n1=600匝，装有0.5A的保险丝，副线圈的匝数n2=120匝，要使这个电路正常工作，当原线圈接在180V的正弦交变电源上时，下列判断中正确的是（）A．副线圈可接耐压值为36V的电容器B．副线圈可接“36V40W”的电灯两盏C．副线圈可接电阻为14Ω的电烙铁D．副线圈可以串联一个量程为3A的电流表，测量电路中的总电流10．理想变压器如图所示，副线圈接有三个灯泡，原线圈与一个灯泡串联在交流电源上，若四个灯泡完全相同且都正常发光，则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比为（）A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶1二、填空题11．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=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端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=________，两电阻两端的电压之比UA∶UB=________。12．如图：理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_____，流过灯泡b的电流为___A三、解答题13．（2016清远期末）如图所示。变压器原线圈输入电压为220V，副线圈输出电压为36V，两只灯泡的额定电压均为36V，L1额定功率为12W，L2额定功率为6W。试求：（1）该变压器的原副线圈匝数比。（2）两灯均工作时原线圈的电流，以及只有L1工作时原线圈中的电流。14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2＝3∶1，原线圈电路中接有一量程为3A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6V、6W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图像如图乙所示。(1)求图甲中电压表的读数。(2)要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数。(3)为满足第(2)问中要求，求可变电阻R应调到的电阻值。15．如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图，其中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线（火线和零线）采用双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，然后再接用户内的用电器，Q是一个脱扣开关的控制部分，脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上的，开关断开时，用户的供电被切断，Q接在铁芯的另一侧副线圈两端a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使脱扣开关闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电，问：（1）用户正常用电时，a、b之间有没有电压？为什么？（2）如果某人站在地面上，手误触用电器火线而触电，脱扣开关是否会断开？为什么？【答案与解析】一、选择题1．【答案】D【解析】由ω＝2πf得，A错误；原线圈电压的有效值U1＝12V，由得U2＝6V，B错误；，C错误；P1＝P2＝U2I2＝6W，D正确。2．【答案】BC【解析】理想变压器无论原、副线圈匝数满足什么关系，输入功率和输出功率总是相等的。由，可知I2＞I1。3．【答案】C【解析】因为输出电压，所以当U1不变时，不论负载电阻R变化与否，U2都不会改变，即U2与负载无关，所以选项B错误；因输入电压U1一定时，输出电压U2确定，当负载电阻R变化时，I2变化，输出功率变化，所以由电流与匝数之间关系知：I1变化，从而输入功率变化，所以I1由I2决定，P1由P2决定，所以选项A错误，C正确。4．【答案】BC【解析】由理想变压器的原理可知，当S与a接通电流稳定时，由于通过原线圈与副线圈中的磁通量不发生变化，故在副线圈中无感应电流，但在刚接通瞬间，副线圈两端的电压不为零，R中有感应电流，故A错误，B正确；当S与b接通稳定后，原线圈中接有交变电流，由变压器的变压比可得副线圈两端电压为3V，C正确；变压器并不改变交变电流的频率，D错误。5．【答案】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，n1＞n2，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，n3＜n4，乙图中电表为电流表，故选项B、C、D正确。6．【答案】C【解析】在匝数比一定的情况下，输出电压取决于输入电压，输入电压U1不变，则输出电压U2不变；在匝数比一定、输入电压不变的情况下，输入电流I1决定于输出电流I2，故应先分析输出电流I2，而，滑片上移R变大，I2变小，又，I1变小；输入功率P决定于输出功率，P=U1I1=U2I2，U2不变、I2变小，所以P变小。7．【答案】B【解析】对变压器，根据可得Uab=220V；对滑动变阻器来说，当gh间接上110V电压时，ef间电压Uef=110V，故B选项正确。8．【答案】BD【解析】电流表测得的是电流有效值，选项A错误；从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSω·sinωt，选项B正确；P向上移动时，输出电压降低，电流表示数变小，选项C错误D正确。9．【答案】BD【解析】根据输入电压与匝数的关系，有，解得。根据保险丝熔断电流，有P2=P1=I1U1=0.5×180W=90W。根据正弦式电流有效值与最大值间的关系，有。允许副线圈通过的最大电流有效值为。负载电阻最小值。根据以上数据，知B、D两个答案正确。对于在交变电流电路各的理想变压器的作用：它能改变什么、不能改变什么，根据什么原理改变的，在分析问题时一定要清楚，虽然对理想变压器来说，原线圈中的输入电流和输入功率是应由副线圈的输出电流和输出功率决定的，也就是通常随负载电阻的变化而变化，但本题中却又受到原线圈中保险丝熔断电流的制约，所以对本题的负载来说：电压36V，电流2.5A，电阻14.4Ω，电功率90W都是相关联的。10．【答案】D【解析】原、副线圈中电流比为I1∶I2=1∶3，则I1(U1－U2)=I2U2，得U1=4U2，所以，故选D。二、填空题11．【答案】1∶161∶4【解析】理想变压器的原、副线圈中的电流之比。又RA=RB，因此消耗的电功率之比，则UA=IARA，UB=IBRB，得UA∶UB=IA∶IB=n2∶n1=。12．【答案】【解析】副线圈电压，，由能量守恒得：代人数据得：三、解答题13．【答案】（1）55：9；（2）0.082A，0.055A【解析】（1）由电压变比公式得（2）两灯均工作时，由能量守恒得P1＋P2＝

U1

I1

只有L1灯工作时，由能量守恒得P1＝

U1

I2/r/