高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第三章 交变电流3 变压器课时练习

3　变压器

必备知识基础练

1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法正确的是(　　)

A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1

B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等

C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1

D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1

2.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V　60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则(　　)

A.电流表的示数为 A

B.电流表的示数为 A

C.电源输出功率为1 200 W

D.原线圈端电压为11 V

3.如图所示,一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈两端的电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)

A.1 100,360 B.1 100,180

C.2 200,180 D.2 200,360

4.现用电压为380 V的正弦式交变电流给额定电压为220 V的电灯供电,以下电路中不可能使电灯正常发光的是(　　)

5.(多选)(2021河北秦皇岛期末)调压变压器是一种自耦变压器,它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U,移动滑片P的位置,就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑片为Q,则(　　)

A.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的示数变大

B.保持P的位置不动,将Q向下移动时,电流表的示数变小

C.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的示数变大

D.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向移动时,电流表的示数变小

6.(多选)如图所示为一理想变压器,n1为原线圈,接一正弦交流电,n2=n3,在n2、n3两个线圈上分别获得35 V电压。要想得到70 V电压,c、d、e、f连接方式为(　　)

A.d、e连在一起,c、f为输出端

B.c、f连在一起,e、d为输出端

C.e、c连在一起,f、d为输出端

D.f、d连在一起,e、c为输出端

关键能力提升练

7.(2021湖北武汉期中)如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=Umsin ωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2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.U1和U2表示电压的最大值

C.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

8.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(　　)

A.U2>U1,U2降低

B.U2>U1,U2升高

C.U2<U1,U2降低

D.U2<U1,U2升高

9.(2020山东卷)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V。定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω。为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为(　　)

甲

乙

A.1 Ω B.5 Ω

C.6 Ω D.8 Ω

10.(多选)某燃气灶点火装置的原理图如图甲所示。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交流电压,并加在一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,V为交流电压表。若工作时变压器副线圈两端电压的最大值达到15 000 V,在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体,下列说法正确的是(　　)

A.该转换器能将直流电转化为交变电流

B.该变压器起到放大电流作用

C.工作时电压表的示数为 V

D.变压器原、副线圈的匝数比

答案：

1.BD　对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。

2.A　由题意知流经副线圈的电流I2= A= A,则电流表的示数为I1= A,选项A正确、B错误;因为是理想变压器,故电源输出的功率等于灯泡消耗的功率,选项C错误;由U1=×220 V=4 400 V知,选项D错误。

3.B　由U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,可得n1=n3=1 100,n2=n1=180,B选项正确。

4.D　由图可知,A、B中均有电阻分压,可以使电灯正常发光;C为降压变压器,通过变压器降压也可以使电灯正常发光;D为升压变压器,电灯两端的电压不会小于380 V,不可行。

5.BC　当P的位置不动时,U2=U1不变,将Q向下移动时,R接入电路的阻值变大,由I2=知I2减小,故选项B正确;保持Q的位置不变,R接入电路的阻值不变,将P逆时针旋转,则n2增大,U2必增大,所以I2也增大,故选项C正确。

6.CD　两个线圈串联后,要注意使电动势的方向相同,如果接反了,输出电压就变为零。

7.C　交流电压表和交流电流表显示的示数都为有效值,A、B错误;由于输入端电压U1和理想变压器匝数比不变,所以U2不变,滑片P向下滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流I2变大,输出功率变大,则输入功率变大,电流I1变大,C正确,D错误。

8.C　由变压器的变压公式可知,由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2,因此有U1>U2,当滑片从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2减小,因此U2降低,C项正确。

9.A　由理想变压器原、副线圈电压关系得,求出U2=30 V。小灯泡正常工作,I= A=1.6 A,并联电路的阻值R并=,根据并联关系有,代入数据得出R=1 Ω,选项B、C、D错误,选项A正确。

10.ACD　该装置中的转换器将直流电转化为交变电流,变压器将交流电压升高,降低电流,选项A正确,B错误;交流电压表示数是电压的有效值,电压表示数应为U1= V= V,故C正确;根据理想变压器电压比有,故D正确。