2021学年第三节 变压器课后测评

3.3变压器基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比，原线圈接一电源，此时电流表的示数为12mA，则电流表的示数为

A．4mA B．36mA C．0 D．无法确定

2．理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是（   ）

A．5A   B．11A

C．20A   D．55A

3．如图所示，小型理想变压器原线圈与滑动变阻器R串联，在两点间接上正弦交流电，其有效值为U，副线圈与四只相同的小灯泡相连，调节滑动变阻器，使开关断开时灯泡正常发光，再次调节滑动变阻器，使开关闭合时灯泡也能正常发光，不考虑导线电阻对电路的影响，则开关由断开到闭合，滑动变阻器R的电功率之比为（　　）

A．5：3 B．4：3 C．1：5 D．3：4

4．如图所示为一理想变压器，原线圈接在输出电压为的交流电源两端。电路中为定值电阻，、为理想交流电压表，、为理想交流电流表。现使滑动变阻器的滑动触头向上滑动，下列说法正确的是（　　）

A．电压表与示数的比值不变

B．电流表与示数的比值将变小

C．电压表与电流表示数的比值变小

D．电压表与电流表示数的比值变小

5．如图所示，理想变压器原线圈与交流电源相连，理想电流表读数为，副线圈一侧电阻，理想电压表的读数为，则变压器原副线圈匝数比为（　　）

A． B． C． D．

6．如图所示，图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（　　）

A．实现点火的条件是 B．实现点火的条件是

C．开关闭合后电压表V的示数为5V D．开关闭合后电压表V的示数2.5V

7．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是 (　  　)

A．t＝0时刻发电机的转动线圈位于中性面

B．在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈

C．将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上，副线圈的电压为2200V

D．将此交流电与耐压值是220V的电容器相连，电容器不会被击穿

8．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈所接交变电压表达式为，C为电容器，L为自感线圈，开关S闭合。则（　　）

A．流过电阻R的电流为零

B．只增加交变电流的频率，电压表读数变大

C．只增加交变电流的频率，灯泡变暗

D．断开开关S，待稳定后灯泡的亮度不变

9．如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为 ．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R＝100Ω，电表均为理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是（　　）

A．线圈中感应电动势的表达式为

B．P上移时，电流表示数减小

C．t＝0时刻，电压表示数为

D．当原副线圈匝数比为1：2时，电阻上消耗的功率为400W

10．一台理想变压器从20kV的线路中降压并提供400A的负载电流已知两个线圈的匝数比是50：1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率分别是

A．400A，20kV， B．400A，400V，

C．8A，20kV，160kW D．8A，400V，160kW

11．如图所示为某型号电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点．可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点．触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。该电吹风吹热风时输入功率为500W，吹冷风时输入功率为60W。小风扇额定电压为60V，正常工作时小风扇输出功率为50W。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。则（　　）

A．吹冷风时触片P位于ab之间

B．变压器原、副线圈的匝数比

C．小风扇的内阻是72Ω

D．吹热风时通过电热丝的电流为2A

12．如图中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为.变压器的原线圈接的电压u=100sin50πt（V），电压表为理想电表接在副线圈两端．则

A．电压表的读数为10V

B．电压表的读数100V

C．电压表的读数约为10V

D．电压表的读数与电阻R有关

13．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为11:1，原线圈接入如图乙所示的正弦式交变电流，A、V均为理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，R是定值电阻，L是灯泡，Rt是热敏电阻（电阻随温度升高而减小）。以下说法正确的是（　　）

A．交变电流的频率为100Hz

B．电压表的示数为10V

C．当温度升高时，灯泡L变亮

D．当温度降低时，理想变压器输入功率增大

14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数为10：1，电路中电阻R=11Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示正弦式的交变电压。则下列说法中正确的是（　　）

A．有效值电压V

B．有效值电流A，A

C．原线圈输入功率为22W

D．若电阻R两端再并联一个相同的电阻，则原线圈输入功率为88W

15．图甲是某用电器的点火装置的简化原理图。如图乙所示的正弦交变电压加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈电压的瞬时值大于2 000 V时，就会引发火花，以下判断正确的是（　　）

A．原线圈中交变电压的有效值为311V

B．副线圈中交变电压的频率大于50Hz

C．图甲中点火针的电势始终比感应针高

D．原、副线圈变压器的匝数比可以为

二、填空题（共4题）

16．理想变压器：没有______的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型。

17．如图所示，理想变压器上接有四个完全相同的灯泡，灯泡的额定电压为U，其中两个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端．已知四个灯泡均正常发光．则该变压器原、副线圈的匝数比为_____________；交流电源的电压为_______________．

18．如图所示，一理想变压器上绕有A、B、C三个线圈，匝数比nA：nB：nC=4：2：1，在副线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当原线圈A与交变电源连接时，交变电流表A2的示数为I0，B、C线圈两端电压之比为________交变电流表A1的示数为_______A．

19．理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器．现有一个理想变压器、一个原线圈（匝数为n1）和一个副线圈（匝数为n2）。甲、乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。

（1）甲同学的猜想是U1∶U2＝n1∶n2；乙同学的猜想是U1∶U2＝n2∶n1.你认为猜想合理的同学是________，你做出上述判断所依据的物理规律是_________。

（2）为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行，应选用________电源。

（3）在实验时，若采用多用电表进行测量，应先将选择开关置于________挡，并选用________量程进行试测，大致确定被测数据后，再先用适当的量程进行测量。

三、综合题（共4题）

20．有一个阻值为R的电阻，若将它接在电压为20V的直流电源上时，消耗的电功率为P；若将它接在图中的理想变压器的次级线圈两端时，消耗的电功率为P/2．已知变压器输入的是正弦交流电，其电压的最大值为200V，不计电阻阻值随温度的变化，

求：（1）理想变压器次级线圈两端电压的有效值．

（2）此变压器的原、副线圈的匝数之比．

21．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S=0.10m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度T。为了用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V  11kW”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，电路图如图所示。求：

(1)发电机的输出电压；

(2)变压器原、副线圈的匝数比；

(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。

22．如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω．已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，则

（1）原副线圈的匝数为；

（2）流过灯泡b的电流及灯泡b消耗的功率；

23．如图所示，有四个完全相同的灯泡，其中灯泡L1、L2与理想变压器的原线圈串联，灯泡L3、L4并联后接在副线圈两端，四个灯泡均正常发光。求变压器原副线圈的匝数比n1：n2。

参考答案

1．C

2．A

3．D

4．A

5．C

6．A

7．B

8．C

9．D

10．D

11．B

12．A

13．B

14．D

15．D

16．能量损失

17．2:1    4U   

18．2:1            I1=5I0／8   

19．甲    法拉第电磁感应定律    低压（一般低于12 V）交流    交流电压    最大   

20．(1)   (2)

21．(1)2200V；(2)10：1；(3)10A

22．(1)；(2)

23．2：1