变压器练习有答案doc.docx
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变压器练习有答案doc
课后巩固作业
一、选择题（包括10小题，每小题7分，共70分）
1．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时（ ）
A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小
C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大
解析：
当R增大时，副线圈中的电流I2＝
，则I2减小；功率P2＝
，则P2减小，又因为P1＝P2，则P1减小，I1减小，所以选项B正确．
答案：
B
2．汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油、空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如下图所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法正确的是（ ）
A．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流，变压器不能改变直流电压
B．该设计方案可行，因为变压器能将直流改变为交流
C．该设计方案可行，因为通过变压器原线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象
D．该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器
答案：
C
3．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如下图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则（ ）
A．流过电阻的电流是20A
B．与电阻并联的电压表的示数是100
V
C．经过1分钟电阻产生的热量为6×103J
D．变压器的输入功率是1×103W
解析：
原线圈中电压的有效值是220V，由
＝
知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是10A；与电阻并联的电压表的示数是100V；变压器的输入功率为1000W；经过1分钟电阻产生的热量是6×104J.
答案：
D
4．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：
ABC
5．下图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（ ）
解析：
变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故选项A、D错误；由于电压与变压器线圈匝数成正比，副线圈匝数多于原线圈的变压器才能实现升压，所以选项B错误，选项C正确．
答案：
C
6．如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连．原线圈两端所加的电压u＝20
sin20πt（V），则（ ）
A．交流电压表的示数为20
V
B．副线圈输出交流电的频率为10Hz
C．电阻R上消耗的电功率为2kW
D．原线圈中电流的最大值为100A
解析：
由u＝20
sin20πt（V）知，原线圈两端所加的电压最大值Um＝20
V，角速度ω＝20πrad/s，所以交流电压表的示数为原线圈两端所加的电压的有效值U1＝20V，选项A错误；原线圈两端所加的电压频率f＝ω/2π＝10Hz，副线圈输出交流电的频率与副线圈输入交流电的频率相同，所以选项B正确；副线圈输出电压U2＝
U1＝200V，电阻R上消耗的电功率P＝U
/R＝2kW，选项C正确；理想变压器的输入功率等于输出功率，I1U1＝P，所以，原线圈中的输入电流I1＝P/U1＝100A，其最大值为I1m＝
I1＝100
A，选项D错误．
答案：
BC
7．图（甲）是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图（乙）中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1Ω，其他各处电阻不计，以下说法中正确的是（ ）
A．在t＝0.1s、0.5s时，穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动的角速度为10πrad/s
C．电压表的示数为
V
D．电流表的示数为0.40A
解析：
线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动，当线圈转动到与中性面垂直的位置时，感应电动势最大，但此时的磁通量最小，为零，选项A错误；由（甲）图可知，交流电流的电压峰值为Um＝10
V，周期T＝0.4s，所以线圈转动的角速度ω＝2π/T＝5πrad/s，选项B错误；理想变压器原线圈Ⅰ的输入电压U1＝10V，根据变压器的变压比得理想变压器副线圈Ⅱ上得到的电压U2＝
U1＝2V，选项C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，由I1U1＝U
/R可得电流表的示数I1＝0.40A，选项D正确．
答案：
D
8．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（ ）
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变
B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大
C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大
D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变
解析：
因为变压器的匝数与输入电压U1不变，所以电压表V1的示数和电压表V2的示数不变，C错误，D正确；当S闭合后，因为负载电阻减小，故次级线圈中的电流I2增大，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将增大，但因为变压器的匝数不变，故B错误，A正确．
答案：
AD
9．有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器（ ）
A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大
C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小
解析：
当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，调压变压器副线圈的匝数减小，副线圈的输出电压变小，电压表、电流表示数变小，选项A正确；同理，当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，调压变压器副线圈的匝数增多，副线圈的输出电压变大，电压表、电流表示数变大，选项B错误；P不动，副线圈的输出电压不变，当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，R3阻值变小，副线圈的输出电流变大，R1上的电压变大，电压表读数变小，R2中的电流减少，电流表读数变大，选项C错误、D正确．
答案：
AD
10．如图（甲）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝60Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图（乙）所示，则（ ）
A．交流电的频率为0.02Hz
B．原线圈输入电压的最大值为220
V
C．通过R3的电流始终为零
D．电阻R2的电功率约3.33W
解析：
由题图（乙）可知交流电频率为50Hz，所以选项A错误；副线圈电压最大值U2＝I1R1＝20V，由
＝
可知U1＝200V，选项B错误；因电容器接交流电有充放电电流，所以通过R3的电流始终不为零，选项C错误；R1和R2并联，电阻R2的电功率P2＝（
）2/（60Ω）≈3.33W，选项D正确．
答案：
D
二、非选择题（第11题15分，第12题15分，共30分）
11．如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则
（1）原、副线圈的匝数各是多少？
（2）当S断开时，
的示数I2＝5A，那么
的示数是多少？
（3）当S闭合时，
的示数将如何变化？
的示数如何变化？
解析：
（1）根据
＝
及
＝
得：
n1＝
·n0＝
×1＝1650（匝），
n2＝
·n0＝
×1＝110（匝）．
（2）理想变压器有P入＝P出，即I1U1＝I2U2，
则I1＝
·I2＝
×5A≈0.33A.
（3）S闭合时，负载电阻变小，I2＝
，
示数变大，
示数也变大．
12．如下图所示，小型交流发电机的电动势为E＝20V，内阻不计，它通过一个阻值R＝6Ω的指示灯连接到一个理想降压变压器的输入端．在变压器的输出端并联着24盏规格都是“6V,0.25W”彩色小灯泡，每只灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：
（1）原线圈中的电流．
（2）降压变压器的初级、次级线圈的匝数比．
（3）若只使用18盏彩色小灯泡，通过计算说明这时每盏小灯泡的工作状态如何．（设小灯泡的电阻不随温度变化）
解析：
（1）灯泡正常发光时，流经每个灯泡的电流I＝P/U＝
A＝
A，副线圈中的电流I2＝24I＝1A，副线圈的输出功率P2＝24P＝24×0.25W＝6W，所以原线圈的输入功率P1＝6W，设原线圈中的电流为I1，则EI1＝I
R＋P1,20I1＝6I
＋6，解得I1＝
A.
（2）由P1＝P2得，降压变压器的初级、次级线圈的匝数比
n1∶n2＝I2∶I1＝3∶1.
（3）每盏灯泡的电阻RL＝
＝144Ω，
18盏灯的总电阻R总＝
＝8Ω，
设这时副线圈中的电流为I2′，则原线圈中的电流为
I2′
由功率关系得E（
I2′）－（
I2′）2R＝I2′2R总
代入数据得I2′＝
A
这时每盏灯泡的电压U2′＝I2′R总＝
V
≈6.15V>6V
所以灯泡比原来更亮，有可能烧坏．
答案：
（1）
A
（2）3∶1 （3）比原来更亮，有可能烧坏
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