1、1第 4 节 变压器第 1 课时(多选)关于理想变压器的工作原理,以下说法中正确的是 ( )A.穿过通有正弦交变电流的原线圈的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C.穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈理想变压器正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量为 ( )A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势2017山西沂州一中高二期中图 5-4-1 中可以降低电压并使灯泡发光的变压器是 ( )图 5-4-1如图 5-4-2 所示,理想变压器原、副线圈
2、匝数之比为 20 1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入标有“200V 60W”字样的灯泡一只,且灯泡正常发光,则 ( )图 5-4-2A.电流表的示数为 0.015AB.电源输出功率为 1200WC.电流表的示数为 6AD.原线圈两端的电压为 10V(多选)如图 5-4-3 所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为 10 1,原线圈所接的电压u=220 sin100 t(V),负载电阻 R=44,不计电表对电路的影响 .关于电表的读数,下列说2法正确的是 ( )图 5-4-3A.A1读数为 0.05AB.V1读数为 220 V2C.A2读数为 0.5A D.V2读数为 22V将输入电压为 220V
3、、输出电压为 6V 的变压器改装成输出电压为 30V 的变压器,副线圈原来的匝数为 30 匝,原线圈的匝数不变,则副线圈应增加的匝数为 ( )2A.150 匝 B.144 匝 C.130 匝 D.120 匝(多选)如图 5-4-4 所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为 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 ( )图 5-4-4A.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 1如图 5-4-5 所示,
4、理想变压器的原线圈接的交变电压 u=11000 sin100 t(V),副线圈通2过电阻 r=6 的导线对标有“220V,880W”的用电器 RL供电,该用电器正常工作 .由此可知( )图 5-4-5A.原、副线圈的匝数之比为 50 1B.交变电压的频率为 100HzC.副线圈中电流的有效值为 4AD.变压器的输入功率为 880W(多选)2017南宁二中高二期中如图 5-4-6 所示,理想变压器原线圈匝数 n1=1100 匝,副线圈匝数 n2=200 匝,原线圈接交变电源,电压 u=220 sin100 t(V),副线圈接电动机,2电动机内阻为 5,电流表 A2示数为 2A,电表对电路的影响忽
5、略不计,则 ( )图 5-4-6A.此交流电的频率为 100HzB.电压表示数为 220VC.此电动机输出功率为 60WD.电流表 A1示数为 10A(多选 )如图 5-4-7 所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片 P 处于图示位置时,灯泡 L 能发光 .要使灯泡变亮,可以采取的方法有 ( )图 5-4-7A.向下滑动 P B.增大交流电源的电压C.增大交流电源的频率 D.减小电容器 C 的电容3理想变压器与电阻 R、交流电压表 V、交流电流表 A 按如图 5-4-8 甲所示方式连接,已知变压器的原、副线圈的匝数之比为 n1n 2=10 1,电阻 R 的阻值为 10,图乙是电阻
6、 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的图像,其中 Um=10 V.下列说法中正确的是 ( )2图 5-4-8A.通过电阻 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是 iR=cos100 t(A)B.电流表 A 的读数为 A210C.电压表 V 的读数为 10 V2D.变压器的输入功率为 10W如图 5-4-9 所示,甲、乙是配电房中的互感器和电表(图中用“”表示)的接线图,下列说法中正确的是 ( )图 5-4-9A.甲图中的电表是电流表B.乙图中的电表是电压表C.甲图中线圈匝数一定满足 n1n2D.乙图中线圈匝数一定满足 n3n4(多选 )2017山东淄博高青一中、淄博实验中学高二期中联考如图
7、 5-4-10 甲所示,矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴在匀强磁场中匀速转动,输出交流电的电动势如图乙所示,经原、副线圈匝数之比为 1 10 的理想变压器给一灯泡供电,如图丙所示,副线圈电路中灯泡的额定功率为 22W.现闭合开关,灯泡正常发光,则 ( )图 5-4-10A.t=0.01s 时,穿过线框的磁通量为零B.金属线框的转速为 50r/sC.变压器原线圈电路中电流表的示数为 A2D.灯泡的额定电压为 220V4在如图 5-4-11 所示的两电路中,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
8、 的两端与 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 ( )图 5-4-11A.220V 和 220V B.220V 和 110VC.110V 和 110V D.220V 和 02017湖南长郡中学高二期中如图 5-4-12 所示,理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和 R2,原线圈中接有 220V 交流电源,此时两个电阻上的电压都是 10V,设变压器原、副线圈的匝数之比为 n 1,电阻 R1和 R2消耗的功率之比为 k 1,则 ( )图 5-4-12A.n=21,k=121B.n=21,k=1576C.n=441,k=124D.n=441,k=
9、1576第 1 课时1.BC 解析交变电流的磁场在不断变化,故通过原线圈的磁通量也在变化,A 错误;因理想变压器无磁漏,故穿过原、副线圈的磁通量时刻相等,B 正确;原线圈产生的磁场变化,导致穿过副线圈的磁通量变化,从而使副线圈产生感应电动势,C 正确,D 错误 .2.D 解析理想变压器是没有能量损失的变压器,铁芯中无磁漏,所以原、副线圈中磁通量相等,其变化率也相等,A、C 错误;根据变压器的工作原理及用途可知,B 错误,D 正确 .3.B 解析变压器可以改变交流电压,不能改变直流电压,A、D 错误;B 中原线圈的匝数比副线圈的匝数多,属于降压变压器,B 正确;C 中原线圈的匝数比副线圈的匝数少
10、,不能降低电压,C 错误 .4.A 解析副线圈接入标有“200V 60W”的灯泡一只,且灯泡正常发光,故输出功率为60W,由 = 得原线圈两端的电压为 4000V,由 = 得电流表读数为 0.015A.U1U2n1n2 I1I2n2n15.ACD 解析电压表测量的是电压的有效值,故 U1= V=220V,B 错误;根据变压公式,有22022U2= U1=22V,D 正确;变压器的输出电流 I2= =0.5A,C 正确;变压器的输入电流n2n1 U2RI1= I2=0.05A,A 正确 .n2n156.D 解析由题意得 = , = ,将 n2=30 匝代入得 n2=150 匝,则副线圈应增加的匝
11、数n1n22206 n1n222030 n=120 匝 .7.BC 解析S 与 a 接通的瞬间,副线圈有瞬间的感应电流,A 错误;S 与 a 接通稳定后,理想变压器的原线圈中电流稳定不变,副线圈两端的电压为零,B 正确;S 与 b 接通稳定后,根据U1U 2=n1n 2,可得 R 两端的电压为 3V,C 正确;S 与 b 接通稳定后,原、副线圈中电流的频率相同,D 错误 .8.C 解析输入电压的有效值为 11000V,用电器的额定电压为 220V,所以变压器的输出电压大于 220V,原、副线圈的匝数之比小于 ,A 错误;由输入电压的表达式知,交变电压的频501率 f= Hz=50Hz,B 错误
12、;副线圈中电流的有效值与用电器的额定电流相同, I= =4A,C 正确;1002 PU变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和,大于 880W,所以变压器的输入功率大于 880W,D 错误 .9.BC 解析此交流电的频率为 f= = Hz=50Hz,选项 A 错误,电压表的示数为电压的有2 1002效值, U1= V=220V,选项 B 正确;变压器副线圈两端电压为 U2= U1= 220V=40V,则电动22022 n2n1 2001100机输出功率为 P 出 =I2U2- r=60W,选项 C 正确;电流表 A1示数为 I1= I2= 2A= A,选项 DI22n2n1 20
13、01100411错误 .10.BC 解析因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比,当向下滑动 P 时,相当于减少副线圈的匝数,导致副线圈两端的电压减小,流过灯泡 L 的电流减小,灯泡变暗,选项 A 错误;增大交流电源的电压,则会使副线圈两端的电压也随之增大,灯泡变亮,选项 B 正确;电容器的电容越大,交流电源的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,灯泡就越亮,选项 C 正确,选项 D 错误 .11.D 解析根据电阻 R 两端的电压 u 随时间 t 变化的图像可知,电压的最大值为 10 V,2则电压表 V 的读数为 10V,选项 C 错误;由欧姆定律得,通过电阻 R 的电流 iR随时间
14、t 变化的规律是 iR= cos100 t(A),选项 A 错误;由变压公式可知,输入电压为 100V,输入电流为20.1A,则变压器的输入功率为 10W,电流表 A 的读数为 0.1A,选项 B 错误,选项 D 正确 .12.C 解析甲图中的电表并联在电路中,是电压互感器,电路中是强电压,通过变压器变成弱电压,用电压表测量,因为电压之比等于线圈匝数之比,所以 n1n2,A 错误,C 正确;乙图中的电表串联在电路中,是电流互感器,电路中是强电流,通过变压器变成弱电流,用电流表测量,因为电流之比等于线圈匝数之比的倒数,所以 n3n4,B、D 错误 .13.BD 解析由图乙可知, t=0.01s
15、时,感应电动势为零,则此时穿过线框的磁通量最大,故A 错误;由图乙可知,交流电的周期为 0.02s,则金属线框的转速 n= =50r/s,故 B 正确;原线1T圈输入电压的有效值为 U1=22V,由 P=U1I1=U2I2得 I1=1A,故 C 错误;由 = 得 U1=220V,灯泡正U1U2n1n2常发光,所以灯炮的额定电压为 220V,故 D 正确 .14.B 解析对变压器,由 = 可得 Uab=220V;对滑动变阻器来说,当 g、 h 间加上 110V 的交U1U2n1n2流电压时, e、 f 间的电压 Uef=110V,选项 B 正确 .615.A 解析原线圈接 220V 的交流电源,而 R1两端的电压为 10V,所以理想变压器输入端的电压为 U1=210V,输出端的电压为 U2=10V,根据 = 可得 n=21,电阻 R1和 R2消耗的功率之比为U1U2n1k 1,即 = ,因为 =1, = ,故 k= ,A 正确 .UR1I1UR2I2k1 UR1UR2 I1I21n 121
