高二物理-随堂练习 变压器 基础.doc

【巩固练习】一、选择题1下列说法不正确的是（ ） A变压器也可能改变恒定电压 B变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流 C变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成 D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用2关于理想变压器的说法正确的是（ ） A理想变压器不考虑铁芯漏磁与发热 B只适用于一个原线圈和一个副线圈组成的变压器 C在理想变压器中，无论有几个线圈一定有输入功率等于输出功率，即P入=P出 D在理想变压器中，如果有多个（大于等于3个）线圈同时工作，同样适用3理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有（ ） A交变电流的频率 B交变电流的功率 C磁通量的变化率 D交变电流的最大值4如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=41，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的示数是12 mA，则电流表A2的示数为（ ） A3 mA B0 C48 mA D与负载R的值有关5如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2=101，在原线圈ab两端加上电压为的正弦交变电流。当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为（ ） A220 V BV C22 V D10 V6一个理想变压器，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n1n2，则（ ） AU1U2，P1P2 BP1=P2，I1I2 CI1I2，U1U2 DP1P2，I1I27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（ ） AI2由I1决定 BU2与负载有关 CP1由P2决定 D以上说法都不对8如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图。它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”。当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小（ ） 9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n1n2，n3n4 B线圈匝数n1n2，n3n4 C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10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（ ） AV1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大 BV1、V2不变，A1、A2增大，P增大 CV1、V2不变，A1、A2减小，P减小 DV1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小二、填空题11一个理想变压器的原线圈n1=1320匝，接在U1=220 V的交流电源上，它的一个副线圈输出电压U2=10 V，通过的电流I2=0.5 A，另一个副线圈的匝数n3=30匝，通过的电流I3=1.2A，则原线圈中的电流I1=_A。铁芯中磁通量变化率的最大值是_Wb / s。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黑光灯是利用物理方法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”。 如图所示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220 V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5 cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220 Vcm，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？ 14如图（a）所示是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象。已知原、副线圈的匝数比为101，电流表A：的示数为2 A，开关S断开，求： （1）变压器的输入功率和电压表的示数； （2）将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况。15如图所示的变压器的原线圈1接到220 V的交流电源上。副线圈2的匝数n2=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U3=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n3； （2）原线圈1的匝数n1和电流I1。【答案与解析】一、选择题1【答案】A 【解析】变压器可以改变交变电流的电压、电流，其工作原理是电磁感应现象。2【答案】AC 【解析】理想变压器是不计一切损失的变压器，A选项与C选项对。可适用于多个线圈组成的变压器的任意两个线圈之间，B错。只适用于一个原线圈和一个副线圈工作的变压器，D错。3【答案】ABC 【解析】变压器可以改变交变电流的电压、电流，但不改变交变电流的频率、功率和磁通量的变化率。4【答案】B 【解析】本题考查了变压器的工作原理，关键要清楚交变电流能通过变压器，而恒定电流不能通过变压器。导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过。5【答案】C 【解析】交流电压表的读数为交变电压的有效值。6【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I2I1。7【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。8【答案】C 【解析】题目中提供了4种控制电路，其中用理想变压器改变电压的控制电路，因没有额外的功率损耗，这种台灯消耗的功率就等于20 W，为最小。而其他3种电路采用电阻串联分压或用变阻器分压，工作时电阻上都有额外的功率损耗，台灯消耗的功率大于20 W，故选项C正确。9【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，n1n2，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，n3n4，乙图中电表为电流表，故选项B、C、D正确。10【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。二、填空题11【答案】0.05 0.24 【解析】，由I1U1=I2U2+I3U3，得I1=0.05 A。因为理想变压器，所以，由此得。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】101 【解析】电网两极间电场可看做匀强电场且Um=Emd，由题意知空气被击穿时Em=6220 V / cm，由理想变压器电压关系，由峰值与有效值关系，由以上各式得，所以变压器次、初级线圈匝数比不得超过101。14【答案】（1）40 W 20 V （2）见解析 【解析】（1）由图（b）可知输入电压的有效值U1=200 V，由得次级电压，变压器的输入功率P1等于输出功率P2，P1=P2=U2I2=20×2 W=40 W。（2）将S闭合，U2不变，即电压表示保持为20 V不变，由负载增多，负载的总电阻减小，电流表A2的示数增大，次级线圈的输出功率增加，初级线圈的输入功率随之增加，电流表A1的示数增大。15【答案】（1）275匝 （2）550匝 0.255 A【解析】理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，输入功率等于输出功率。对于单个副线圈，原线圈、副线圈的电流才和它们的匝数成反比，但对于多个副线圈，上述关系不成立，只有I1U1=I2U2+I3U3+成立。（1）变压比公式对于两个副线圈也适用，则有，匝=275匝。（2）同理：，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。