1、1专题 36 理想变压器1如图，理想变压器的原线圈接在 u220 sin 100 t（V）的交流电源上，副线圈接有 R55 2的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 21，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A原线圈的输入功率为 220 W 2B电流表的读数为 1 AC电压表的读数为 110 V 2D副线圈输出交流电的周期为 50 s【答案】B2 （多选）图中理想变压器的原、副线圈的匝数之比为 21，电阻 R110 ， R220 ，两电表均为理想交流电表若 R1两端电压瞬时值表达式为 u110 sin 100 t V，则下列说法正确的是2A电流表的示数为 0.5 A B电压表示数为 14.1
2、4 VC R2消耗的功率为 20 W D原线圈输入交流电频率为 100 Hz【答案】AC【解析】 R1两端电压有效值 UR110 V， R1中电流 IR1 A1 A，则副线圈中电流 I2 IR11 A，再1010由 I1 I2 n2 n112，可知原线圈中电流 I10.5 A，则 A 正确电压表测的是 R2两端电压UR2 I2R220 V，B 错误 R2消耗的功率 PR2 I22R220 W，C 正确变压器不改变交流电的周期和频率，2由 R1两端电压瞬时值表达式 u110 sin 100 t V，可知原线圈输入交流电频率 f Hz50 21002Hz，D 错误。3 （多选）如图，理想变压器原线
3、圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头 P 调节。 RT为热敏电阻，当环境温度升高时， RT的阻值变小。下列说法正确的有A P 向下滑动时，电压表读数变大B P 向下滑动时，电流表读数变小 C若环境温度升高，变压器的输入功率变大D若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小【答案】BC4 （多选）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为 51，原线圈接在频率为 50 Hz 的正弦交流电源上，电流表 A 为理想电表，副线圈两端接入一只“220 V 40 W”的灯泡，此时灯泡正常发光。则A电流表的示数为 0.18 A B电源的输出 功率为 40 W C电源的输出电压为 1 100 V D副线圈中交变电流
4、的频率为 10 Hz【答案】BC【解析】灯泡正常发光，则其电流 I A A，根据电流之比等于匝数的反比可知：PU 40220 211I1 I A0.036 A，故 A 错误；根 据能量关系知，电源的输出功率等于灯泡消耗的功率，故电15 15 211源的输出功率为 40 W，故 B 正确；根据电压之比等于线圈匝数之比可知： U15 U25220 V1 100 V，3故 C 正确；变压器不能改变交流电的频率，故副线圈中交流电的频率仍为 50 Hz，故 D 错误。5如图所示为一理想变压器，S 为单刀双掷开关， P 为滑动变阻器的滑动触头， U1为加在原线圈两端的电压， I1为原线圈中的电流强度，则A
5、保持 U1及 P 的位置不变，S 由 a 改接到 b， I1将减小B保持 U1及 P 的位置不变，S 由 a 改接到 b， R 两端电压变小C保持 U1不变，S 接在 a 处，使 P 滑向 c 端， R 的电功率变大D保持 P 的位置不变，S 接在 a 处，使 U1增大， I1将增大【答案】D6 （多选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当输入电压 U 为灯泡额定电压的 8 倍时，两灯泡均能正常 发光。则A原、副线圈匝数之比为 71 B原、副线圈匝数之比为 81C此时 a 和 b 的电功率之比为 11 D此时 a 和 b 的电功率之比为 17【答案】AD【解析】
6、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压 U 额 ，则说明原线圈两端电压为 7U 额 ，副线圈两端电压为 U 额 ，则可知，原、副线圈匝数之比为 71，故 A 正确，B 错误；根据公式 可得原、副线圈电I1I2 n2n1流之比为 17，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 P UI 可得两者的电功率之比为 17，故 C4错误，D 正确。 11 （多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，原线圈接交流电源和交流电压表、交流电流表，副线圈通过电阻为 R 的导线与热水器、抽油烟机连接已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按如图乙所示规律变化。现闭合开关 S 接通抽油烟机，下列说法正
7、确的是A热水器两端电压的瞬时值表达式为 u220 sin 100 t V2B电压表示数为 2 200 V C电流表示数变大 D变压器的输入功率增大【答案】BCD12一含有理想变压器的电路如图，变压器原、副线圈匝数比 n1 n221，图中电阻 R1、 R2和 R3的阻值分别是 4 、2 和 3 ，正弦交流电压有效值恒定为 U。当开关 S 断开时，理想电流表的示数为I，则当 S 闭合时，电流表的示数为A I B I C I D2 I23 12 32【答案】D【解析】设 S 闭合时，电流表示数为 I1，对理想变压器有 P 入 P 出 ， ，则开关闭合时有 I1U II1I2 n2n1R1（2 I1）
8、 2R2，开关断开时有 IU I2R1（2 I） 2（ R2 R3） ，联立解得 I12 I，故 D 项正确。2113 （多选）如图，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 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5A Uab Ucd n1 n2B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， cd 间的电压 Ucd越大 D将二极管短路，电流表的读数加倍【答案】BD14钳形电流测量仪的结
9、构图如图，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值 I 和匝数 n 获知载流导线中的电流大小 I0，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是A该测量仪可测量直流电的电流B载流导线中电流大小 I0InC若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出电流将小于实际电流D若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小【答案】C【解析】该测量仪是根据电磁感应原理制成的，故只可测量交流电的电流，选项 A 错误；根据I01 In，则载流导线中电流大小 I0 In，选项 B 错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，由于穿过铁芯的磁通量会减小，故测量出的电流将小于实际电流，选项
10、C 正确 ；若将载流导线在铁芯上多绕几匝，根据I0n In，则 I 变大，即钳形电流测量仪的示数将变大，选项 D 错误；故选 C。615 （多选）如图，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1 n2101，原线圈通过一理想电流表 A接在 u200 sin （100 t） V 的正弦交流电源上，一个二极管 D 和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副2线圈的两端，理想电压表 V 和电阻 R 并联，假设该二极管 D 的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则A交流电压表示数为 20 V B交流电压表示数为 14.1 VC减小负载电阻的 阻值 R，电流表的读数变小 D将二极管短路，电流表的读数变大【答案】BD1
11、6 （多选）为保护用户电压稳定在 220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压 u1不变，当滑动接头 P 上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压 u2随时间 t 变化的曲线如图乙所示。以下正确的是A u2190 sin（50 t）V 2B u2190 sin（100 t）V2C为使用户电压稳定在 220V，应将 P 适当 下移 D为使用户电压稳定在 220 V，应将 P 适当上移【答案】BD717 （多选）某燃气炉点火装置的原理图如图。转换器将直流电压转换为图乙所示正弦交变电压，并加在一理想变压器原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、 n2， 为交流电压
12、表。当变压器副线圈电压的瞬时值 大于 5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是A电压表的示数等于 5 V B电压表的示数等于 V52C实现点火的条件是 1 000 n2n1D实现点火的条件是 1 000，故选项 C 正确，选项 D 错误。5 0002 n2n15 0002 V52 V18如图所示，理想变压器原线圈输入电压 u Umsin t ，副线圈电路中 R0为定值电阻， R 是滑动变阻器。 和 是理想交流电压表，示数分别用 U1和 U2表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用 I1和 I2表示。下列说法正确的是A I1和 I2表示电流的瞬时值 B U
13、1和 U2表示电压的最大值8C滑片 P 向下滑动过程中， U2不变、 I1变大 D滑片 P 向下滑动过程中， U2变小、 I1变小【答案】C【解析】交流电表的示数为有效值，故 A、B 两项均错误； P 向下滑动过程中， R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变， U1、 U2均不变，所以 I2 变大，由 ，得 I1 I2变大，故 C 项正确、D 项U2R0 R I1I2 n2n1 n2n1错误。19通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P，原线圈的电压 U 保持不变，输电线路的总电阻为 R。当副线圈与原线圈的匝数比为 k 时，线路损耗的电功率为 P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到
14、nk，线路损耗的电功率为 P2，则 P1和 分别为P2P1A ， B （ kU） 2R， C ， D （ kU） 2R，PRkU 1n 1n PRkU 1n2 1n2【答案】D20 （多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈 L1由火线和零线并行绕成。当右 侧线圈 L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关 K，从而切断家庭电路仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有A家庭电路正常工作时， L2中的磁通量为零 B家庭电路中使用的电路增多时， L2中的磁通量不变C家庭电路发生短路时，开关 K 将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时，开关 K 将被电磁铁
15、吸起【答案】ABD【解析】当家庭电路正常工作时，火线和零线中的电流大小始终相等，方向始终相反，由于采用双线绕成，当电路正常工作时，火线和零线在铁芯内部产生的磁场大小相等，方向相反，所以内部的磁通量为9零，A 正确；当电路中的电器增多时，火线和零线中的电流都增大了，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零，即 L2中的磁通量不变，B 正确；当电路发生短路时，电流不经用电器，火线和零线中电流很大，但大小始终相等，方向始终相反，铁芯内部的磁通量还是零， L2不产生感应电流，开关K 不会被电磁铁吸起，C 错误； 当地面上的人接触火线发生触电时，电流经人体流向地面，不经过零线，所以火线和零线
16、中的电流大小不等，在铁芯内产生的磁通量不为零， L2中产生感应电流，开关 K 被电磁铁吸起，D 正确。21 （多选）如图所示，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A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【答案】BC22 （ 多选）如图甲，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 21，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡，额定功率为 22 W；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A灯泡
17、的额定电压为 110 VB副线圈输出交流电的频率为 50 HzC U220 V， I0.2 AD原线圈输入电压的瞬时表达式为 u220 sin 100 t V210【答案】ABD 23 （多选）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101， b 是原线圈的中心触头，电压表和电流表均为理想表， RT是用氧化锰等金属氧化物烧结而成的热敏电阻（阻值随温度升高而减小） 。从某时刻开始在原线圈 c、 d 两端加上交变电压，其瞬时值 u1220 sin 100 t（V） ，则下列说法不正确的是2A当 t s 时， c、 d 间的电压瞬时值为 110 V1600B当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为
18、 22 VC当单刀双掷开关与 a 连接时，若 RT温度升高，则电压表和电流表的示数均变小D当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，则电压表和电流表的示数都变大【答案】AC【解析】当 t s 时， c、 d 间电压的瞬时值为 u220 sin 100 V110 V，故 A 错误；1600 2 1600 2当单刀双掷开关与 a 连接时，原、副线圈的匝数比为 101，原线圈两端的电压有效值 U1 V220 22022V，根据 ，代入数据得 U222 V，故 B 正确；当单刀双掷开关与 a 连接时， RT温度升高，热敏U1U2 n1n2 101电阻的阻值减小，由 可知电压不变，电流表示数增大，故 C 错误；当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，U1U2 n1n2原线圈匝数减小，由 可知 U2变大， RT不变，故电压表和电流表的读数均变大，故 D 正确。所以错误U1U2 n1n2选项是 A、C。24如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈 AB 端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻 R011 ，电容器 C 的击穿电压为 22 V，移动滑片 P 使电容 器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是11A电压表的示数为 220 V B原、副线圈的匝数比为 101 C电流表的示数等于通过电阻 R0的电流D原线圈 AB 端输入电压的变化规律为 u311sin t V【答案】A
