1、1第 4 节 变压器第 2 课时2017山东济宁一中高二期中如图 5-4-13 所示,一理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1 2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为 220V,额定功率为 22W;原线圈电路中接有电压表和电流表 .现闭合开关,灯泡正常发光 .若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数,则 ( )图 5-4-13A.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.05AC.U=110 V,I=0.2A2D.U=110 V,I=0.2 A2 22017广东汕头金山中学高二期末如图 5-4-14 所示,用理想变压器给电灯 L 供电,如果只增加副线圈匝数,其他条件不变,
2、则(电灯 L 未被烧坏)( )图 5-4-14A.电灯 L 亮度减小 B.电流表示数增大 C.电压表示数不变 D.变压器输入功率不变图 5-4-15 中 B 为理想变压器,接在交变电压有效值保持不变的电源上,指示灯 L1和 L2完全相同(其阻值均恒定不变), R 是一个定值电阻,电压表、电流表都是理想电表 .开始时开关S 是闭合的,当 S 断开后,下列说法正确的是 ( )图 5-4-15A.电流表 A2示数变大 B.电压表 V 示数变大C.电流表 A1示数变小 D.灯泡 L1变暗(多选)如图 5-4-16 所示, 某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压
3、,副线圈接一可变电阻 R.在其他条件不变的情况下,为使变压器输入功率增大,下面的措施正确的是 ( )图 5-4-16A.仅增加原线圈匝数 n1 B.仅增加副线圈匝数 n2C.仅减小电阻 R 的阻值 D.仅增大电阻 R 的阻值2普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接 .图 5-4-17 中电流互感器的 ab 一侧线圈的匝数较少,工作时电流为 Iab,cd 一侧线圈的匝数较多,工作时电流为 Icd.为了使电流表能正常工作,则 ( )图 5-4-17A.ab 接 MN、 cd 接 PQ,IabIcdC.ab 接 PQ、 cd 接 MN,IabIcd如图 5-4
4、-18 所示的电路中,有一自耦变压器,左侧并联一只理想电压表 V1后接在稳定的交流电源上;右侧串联灯泡 L 和滑动变阻器 R,R 上并联一只理想电压表 V2.下列说法中正确的是 ( )图 5-4-18A.若滑片 F 不动,滑片 P 向下滑动,则 V1示数变大,V 2示数变小B.若滑片 F 不动,滑片 P 向下滑动,则灯泡消耗的功率变小C.若滑片 P 不动,滑片 F 向下移动,则 V1、V 2的示数均变小D.若滑片 P 不动,滑片 F 向下移动,则灯泡消耗的功率变大(多选)如图 5-4-19 所示的理想变压器的副线圈接有两个电压表 V1和 V2、两个电流表 A1和 A2、两个定值电阻 R1和 R
5、2及一个可变电阻 R3,原线圈接一正弦交流电源, R3的滑片在最下端时,V 2的示数为 V1的 2 倍 .在 R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中,以下说法正确的是 ( )图 5-4-19A.电压表 V1的示数减小B.电压表 V2的示数减小C.电流表 A1、A 2的示数都增大D.电压表 V1的示数与电流表 A1的示数的乘积一直减小(多选)如图 5-4-20 甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 3 1,L1、L 2、L 3、L 4为四只规格均为“9V 6W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端交变电压 u 的图像如图乙所示 .以下说法中正确的是 ( )3图 5-4-20A.电压表的示数
6、为 36VB.电流表的示数为 2AC.四只灯泡均能正常发光D.变压器副线圈中交变电流的频率为 50Hz(多选)2017湖北夷陵中学高二月考如图 5-4-21 所示, a、 b 端输入有效值恒定的交变电压,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为 12V、额定功率均为 2W 的灯泡 A、B、C .闭合开关,灯泡均正常发光,则下列说法正确的是 ( )图 5-4-21A.原、副线圈的匝数之比为 1 2B.电压表 V 的示数为 24VC.变压器的输入功率为 4WD.副线圈上再并联一个相同的灯泡 D,灯泡 A 会被烧坏2017安徽六安一中高二测试如图 5-4-22 所示,矩形线框 abcd 与理想变压器
7、原线圈组成闭合电路,线框在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动,磁场只分布在 bc 边的左侧,磁感应强度大小为 B,线框面积为 S,转动的角速度为 ,匝数为 N,线框电阻不计 .下列说法正确的是 ( )图 5-4-22A.将原线圈抽头 P 向上滑动时,灯泡变暗B.电容器的电容 C 变大时,灯泡变暗C.在图示位置时,矩形线框中瞬时感应电动势最大D.若线框转动的角速度变为 2 ,则变压器原线圈电压的有效值为 NBS2(多选 )如图 5-4-23 甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 5 1,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈接有“220V,440W”的热水器、“220V,220W”
8、的抽油烟机 .如果副线圈两端的电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是 ( )4图 5-4-23A.变压器副线圈两端的电压的瞬时值表达式为 u=220 sin100 t(V)2B.交流电压表的示数为 1100 V2C.1min 内变压器输出的电能为 3.96104JD.热水器的发热功率是抽油烟机的发热功率的 2 倍(多选 )如图 5-4-24 甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为 10 1,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻 R=10,其余电阻均不计 .从某时刻开始在原线圈 c、 d 两端加上如图乙所示的交变电压,则下列说法中正确的是 ( )图 5-4-24A.
9、当单刀双掷开关与 a 连接时,电压表的示数为 31.1VB.当单刀双掷开关与 b 连接且在 t=0.01s 时,电流表的示数为 4.4AC.当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率变为 25HzD.当单刀双掷开关由 a 拨向 b 时,原线圈的输入功率变大(多选 )如图 5-4-25 所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、 n2.原线圈通过一理想电流表 A 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端 .假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大 .用交流电压表测得 a、 b 端和 c、 d 端的电压分别为 Uab和 Ucd,则 ( )图
10、5-4-25A.UabU cd=n1n 2B.增大负载电阻的阻值 R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小, c、 d 间的电压 Ucd越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍5第 2 课时1.A 解析灯泡正常发光,说明副线圈两端的电压为 220V,电流为 A=0.1A,根据电压、电22220流与匝数的关系知,原线圈两端电压为 220V=110V,电流为 0.1A=0.2A,A 正确 .12 212.B 解析只增加副线圈匝数,根据 = 可知,副线圈两端的电压增加,即电压表示数增大,U1U2n1n2输出功率增加,则所以电灯变亮,则输出功率增加,输入功率也增加,所以电流表示数增大,综上可知,B 正
11、确 .3.C 解析由题意可知,原、副线圈两端电压均保持不变,故电压表 V 的示数不变,选项 B错误;当开关 S 断开后,副线圈电路中的总电阻增大,干路电流减小,则电流表 A2的示数变小,故电流表 A1的示数变小,选项 A 错误,选项 C 正确;电路中 R 两端电压减小,则灯泡 L1两端电压增大,L 1变亮,选项 D 错误 .4.BC 解析为使变压器输入功率增大,可以仅减小电阻 R 的阻值,也可以仅减少原线圈匝数 n1或者仅增加副线圈匝数 n2,选项 B、C 正确 .5.B 解析高压输电线上的电流较大,测量时需把电流变小,根据 = ,MN 应接匝数少的线I1I2n2n1圈,故 ab 接 MN,c
12、d 接 PQ,且 IabIcd,选项 B 正确 .6.B 解析若滑片 F 不动,滑片 P 向下滑动,则滑动变阻器接入电路中的电阻变大,副线圈回路中总电阻变大,电流变小,灯泡两端的电压变小,功率变小,滑动变阻器两端的电压变大,V2的示数变大,而原线圈两端的电压不变,V 1示数不变,A 错误,B 正确;若滑片 P 不动,滑片 F向下移动,则根据理想变压器特点可知,原线圈两端的电压不变,即 V1示数不变,副线圈两端的电压减小,副线圈回路中电流变小,灯泡消耗的功率变小,电压表 V2的示数变小,C、D 错误 .7.AD 解析当 R3的滑片向上移动时, R2、 R3的总电阻减小,分压减小,所以电压表 V1
13、的示数减小,A 正确 .根据 = ,副线圏两端的电压不变,故电压表 V2的示数不变,B 错误 .根据“串U1U2n1n2反并同”得电流表 A1的示数增大,电流表 A2的示数减小,C 错误 .电压表 V1的示数与电流表A1的示数的乘积为电阻 R2、 R3消耗的功率之和;把变压器输出端当作电源, R1当作内阻,可知:当 R2、 R3的总电阻 R23等于 R1时,电阻 R2、 R3消耗的功率之和最大;因为当 R3的滑片在最下端时, R23=R1,所以当滑片上移时,电阻 R2、 R3消耗的功率之和减小,D 正确 .8.BCD 解析因输入电压有效值为 36V,变压器原、副线圈的匝数之比为 3 1,故IL
14、1= (IL2+IL3+IL4)=IL2=IL3=IL4,UL1=UL2= U,又 UL1+U=36V,得 U=27V,所以电压表的示数为13 1327V,L1所分电压为 9V,副线圈两端的电压为 9V,四只灯泡都正常发光,C 正确,A 错误;因灯泡L2、L 3、L 4都正常发光,所以电流表的示数为 3A=2A,B 正确;变压器不改变交变电流的频69率,D 正确 .9.CD 解析副线圈电路中每个灯泡的电流 IL= = A= A,则原线圈中的电流 I1= A,副线圈PLUL21216 16中的电流 I2=2 A= A,所以原、副线圈的匝数之比 n1n 2=I2I 1=2 1,故 A 错误;副线圈
15、两16 13端的电压为 U2=12V,则原线圈两端的电压 U1= U2=24V,电压表示数为 U=UL+U2=36V,故 B 错误;n1n26副线圈的输出功率 P2=2PL=4W,则变压器的输入功率 P1=P2=4W,故 C 正确;副线圈上再并联一个相同的灯泡 D,则副线圈中的电流增大,原线圈中的电流也增大,超过灯泡的额定电流,A 灯泡会被烧坏,故 D 正确 .10.A 解析矩形线框 abcd 中产生交变电流,将原线圈抽头 P 向上滑动时,原线圈匝数变大,根据变压比公式 = 可知,输出电压减小,故灯泡会变暗,A 正确;电容器的电容 C 变大时,容抗U1U2n1n2减小,故电流增大,灯泡变亮,B
16、 错误;线框处于图示位置时,是在中性面位置,感应电动势的瞬时值为零,C 错误;若线框转动的角速度变为 2 ,则电动势最大值变为 Em=2NBS ,根据电流的热效应,有 = T,解得 E=NBS ,故 D 错误 .(2NBS2)2R T2E2R11.AC 解析由图乙可知,交变电压的峰值是 220 V,周期2T=0.02s,= = rad/s=100rad/s,则副线圈两端的电压的瞬时值表达式为2T 20.02u=220 sin100 t(V),A 正确;由变压公式知 U1= U2= 220V=1100V,故交流电压表示数为2n1n2 511100V,B 错误;1min 内变压器输出的电能为 W=
17、Pt=(220W+440W)60s=3.96104J,C 正确;热水器的发热功率为 440W,而抽油烟机的发热功率远小于 220W,所以热水器的发热功率不是抽油烟机的发热功率的 2 倍,D 错误 .12.BD 解析当单刀双掷开关与 a 连接时, U2= U1=22V,电压表的示数为 22V,选项 A 错误;n2n1当单刀双掷开关与 b 连接时, U2= U1=44V,电流表示数为 4.4A,选项 B 正确;当单刀双掷开关n2n12由 a 拨向 b 时,副线圈输出电压的频率仍为 50Hz,选项 C 错误;当单刀双掷开关由 a 拨向 b时,副线圈的输出电压增大,副线圈的输出功率增大,故原线圈的输入
18、功率变大,选项 D 正确 .13.BD 解析经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值,根据变压公式 = 得到输出电压,而输出电压 U2不等于 c、 d 间的电压,因二极管具有单向UabU2n1n2导电性,输入电压通过变压器变压后经二极管整流后有效值发生变化, Ucd= = ,则2U22 2n2Uab2n1UabU cd= n1n 2,选项 A 错误 .增大负载电阻的阻值 R 时, Uab不变, Ucd也不变,根据 P 出 =2可知,输出功率减小,根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知,输入功率必减小,故U2cdR电流表读数变小,选项 B 正确,选项 C 错误 .二极管短路时, Ucd=U2,输出功率 P出 = = =2PU2cdR U22R出 ,故输入功率 P1也加倍,而输入电压 U1不变,根据 P1=U1I1得电流表读数加倍,选项 D 正确 .1
