1、1第五章 第 4 节 变压器课后强化演练一、选择题1(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A交流电的频率 B磁通量的变化率C功率 D交流电的峰值解析：理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C 项正确；变压器的原理是互感现象，其作用改变电压不改变频率，A 项正确，D 项错误答案：ABC2(多选)(2017遵义市模拟)图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ，A、 V 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的是( )A电流表的示数为 2 AB原、副线
2、圈匝数比为 1 2C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为 100 Hz解析：根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数 I2 2 A，A 选项正确；分析图乙U2R可知，原线圈两端电压的有效值 U1220 V，根据理想变压器电压和匝数关系可知， U1U22 1，B 选项错误；电压表示数为电压的有效值， C 选项正确；理想变压器不会改变n1n2电压的频率，分析乙图可知，交变电压的频率为 50 Hz，D 选项错误答案：AC3(2017平遥中学月考)如图所示，匝数为 100 匝的矩形线圈 abcd 处于磁感应强度B T 的水平匀强磁场中，线圈面积 S0.5 m2，内阻不计；线圈绕垂直于磁场的
3、轴6225OO以角速度 10 rad /s 匀速转动；线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“12 V,12 W”的灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是( )2A通过灯泡的交变电流的频率是 50 HzB矩形线圈中产生的电动势的最大值为 120 VC变压器原、副线圈匝数之比为 10 1D若将该灯泡更换为“12 V,24 W”的灯泡且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速解析：根据角速度和频率的关系可知，通过灯泡的交变电流的频率 f 5 Hz，A2选项错误；根据交变电流的产生原理可知，矩形线圈产生电动势的最大值 Um nBS 120V， B 选项错误；原线圈输入电压的有效值
4、 U1 120 V，根据理想变压器电压和匝数2Um2的关系可知， 10 1，C 选项正确；灯泡的额定电压不变，不需要改变交变电压U1U2 n1n2的转速，D 选项错误答案：C4如图所示为理想变压器原线圈的匝数为 1 000 匝，两个副线圈 n250 匝，n3100 匝，L 1是“6 V,2 W”的小灯泡L 2是“12 V,4 W”的小灯泡，当 n1接上交变电压时，L 1、L 2都正常发光，那么原线圈中的电流为( )A. A B. A C. A D. A160 130 120 110解析： P 出 2 W4 W6 W，由 P 入 P 出 ，得 I1U16 W，又 ，所以 U1 U2U1U2 n1
5、n2 n1n26 V120 V，所以 I1 A A故正确答案为 C.1 00050 6120 120答案：C5(多选)如图 1 所示的变压器，接如图甲所示的交流电时灯泡正常发光，电容器能正常工作现将电源换成如图乙所示的交流电则( )3A由于乙交变电流的周期变短，因此灯泡比第一次亮B由于乙的频率比甲的大，因此电容器有可能被击穿C无论接甲，还是接乙电源，若滑动触头 P 向上移动，灯泡都变暗D若将原线圈 n1的匝数增加，灯泡消耗的功率将变小解析：乙交变电流的周期小，频率高，但是灯泡作为纯电阻电路，亮度与周期无关，由有效值决定，甲、乙交变电流的有效值相等，故灯泡一样亮，A 选项错误；电容器能否被击穿，
6、取决于电压的最大值，两种交流电电压的最大值相等，故 B 选项错误；将滑动触头 P 向上移动时，电阻变大，理想变压器的输出电压不变，根据欧姆定律可知，流过灯泡的电流变小，灯泡变暗，C 选项正确；将原线圈的匝数 n1增加，根据理想变压器电压和匝数关系可知，输出电压变小，灯泡消耗的功率变小，D 选项正确答案：CD6(多选)(2017德州市月考)如图所示，变压器原线圈接电压一定的交流电，在下列措施中能使电流表示数变小的是( )A只将 S1从 2 拨向 1B只将 S2从 4 拨向 3C只将 S3从闭合改为断开D只将变阻器 R3的滑动触头上移解析：只将 S1从 2 拨向 1，原线圈匝数减小，根据理想变压器
7、电压和匝数的关系可知， ，输出电压变大，根据闭合电路欧姆定律可知，输出电流变大，则输入电流变大，U1U2 n1n2电流表示数变大，A 选项错误；只将 S2从 4 拨向 3，则输出电压变小，输出电流变小，则输入电流变小，B 选项正确；只将 S3从闭合改为断开，副线圈电阻增大，输出电流变小，输入电流变小，C 选项正确；只将变阻器 R3的滑动触头上移，副线圈电阻增大，则输入电流变小，D 选项正确4答案：BCD二、非选择题7(2017武邑中学月考)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 S0.05 m2，线圈转动的频率为 50
8、 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 B T如果用此发电机带动两个标2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)发电机输出电压的有效值为多少？(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少？解析：(1)矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO匀速转动，产生正弦式交流电，最大值 Em NBS 1 100 V，根据正弦式交流电的规律可知，输出电压的有效值2U1 1 100 V.Em2(2)电机正常工作，副线圈两端电压 U2220 V，根据理想变压器电压和匝数关系可知， 5 1.
9、U1U2 n1n2(3)理想变压器的输入功率和输出功率相等， P1 P222 kW，根据功率公式 P1 U1I1，解得交流电流表示数 I120 A.答案：(1)1 100 V (2)5 1 (3)20 A8图甲为一理想变压器， 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 Rce400 的电阻，或只在 de 间接一只 Rde225 的电阻，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；5(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 .ncende解析：(1)由题图乙知 200 rad/s电压瞬时值 uab400sin200 t(V)(2)电压有效值 U1200 V2理想变压器 P1 P2原线圈中的电流 I1P1U1解得 I10.28 A .(或25 A)(3)设 ab 间匝数为 n1U1n1 Ucence同理 U1n1 Udende由题意知 U2ceRce U2deRde解得 ncende RceRde代入数据得 .ncende 43答案：(1) uab400sin200 t(V) (2)0.28 A (3) (或25 A) ncende 43
