3.3 变压器 能力提升（word版含答案）

3.3 变压器 能力
一、单项选择题（共13小题；共52分）
1. 如图所示， 和 是电网输电线，甲是电压互感器，变压比为 ；乙是电流互感器，变流比为 ，并且知道电压表示数为 ，电流表示数为 。则输电线的输送功率为
A. B. C. D.
2. 如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为 ，次级线圈的匝数为 ，初级线圈的两端 、 接正弦交流电源，电压表 的示数为 ，负载电阻 ，电流表 的示数为 。下列判断中正确的是
A. 初级线圈和次级线圈的匝数比为
B. 初级线圈和次级线圈的匝数比为
C. 电流表 的示数为
D. 电流表 的示数为
3. 如图所示，理想变压器初级线圈匝数 ，次级线圈匝数 ，输入电压 ，负载电阻 。不计电表对电路的影响，下列说法正确的是
A. 交流电流表读数为
B. 交流电压表读数为
C. 输入电压的频率为
D. 若增大 的电阻值，变压器的输入功率增大
4. 如图所示一个原、副线圈匝数分别是 匝和 匝的理想变压器，副线圈的两端连接两个阻值均为 的电阻，原线圈接频率为 的正弦交流电源，电压表的示数为 。电流表、电压表均为理想交流电表，则下列说法正确的是
A. 电流表的读数为
B. 流过电阻的交变电流的频率为
C. 交流电源的输出电压的最大值为
D. 交流电源的输出功率为
5. 如图所示的理想变压器，变压器的输入电压 一定，原线圈匝数为 ，两个副线圈的匝数分别是 和 ，当把电热器接入 、 ，让 、 空载时，电流表读数是 ；当把同一电热器接入 、 ，而 、 空载时，电流表读数是 。则 等于
A. B. C. D.
6. 如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为 匝，两个副线圈的匝数分别为 、 ， 是“”的小灯泡， 是“”的小灯泡，当原线圈两端接入交变电压时， 、 都正常发光，那么原线圈中的电流为
A. B. C. D.
7. 如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数 ，接入交变电压为 的电路中，在两组副线圈上分别得到电压 、 。若在两副线圈上分别接上 、 的电阻，设此时原线圈的电流为 ，两副线圈的电流分别为 和 。下列关系中错误的有
A. 两副线圈的匝数分别为 ，
B. 、
C. 、
D.
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为 ，且三个灯泡均能正常发光。下列说法中正确的是
A. 原、副线圈匝数比为 B. 原、副线圈匝数比为
C. 、 端的输入电压为 D. 、 端的输入电压为
9. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为 ， 、 间接有电压瞬时值表达式为 的正弦交变电流，灯泡 、 的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为
A. B. C. D.
10. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 ，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 ，则
A. B. C. D.
11. 理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示， 、 端连接一个稳压交流电源，三个灯泡 、 和 接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片 向上移动时，下列说法正确的是
A. 灯泡 变亮， 变暗 B. 灯泡 、 都变亮
C. 灯泡 、 都变亮 D. 电源输出功率减小
12. 可调式理想变压器示意图如图所示，原线圈的输入电压为 ，副线圈输出电压为 ， 为电阻。将原线圈输入端的滑动触头 向下移动时，下列结论中正确的是
A. 输出电压 增大 B. 流过 的电流减小
C. 原线圈输入电流减小 D. 原线圈输入功率不变
13. 某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙是其输入电压 的变化规律。已知滑动触头 在图示位置时，原、副线圈的匝数比为 ，电阻 。下列说法正确的是
A. 通过 的交变电流的频率为
B. 电流表 的示数为
C. 此时变压器的输入功率为
D. 将 沿逆时针方向转动一些，电流表 的示数变小
二、双项选择题（共1小题；共4分）
14. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡 、 、 ，输电线的等效电阻为 ，原线圈接有一个理想电流表，开始时开关 接通。当 断开时，以下说法中正确的是
A. 等效电阻 上消耗的功率变小 B. 原线圈两端的输入电压减小
C. 电流表示数减小 D. 灯泡 、 变暗
答案
第一部分
1. D
【解析】已知电压互感器的变压比为 ，电压表示数为 ，故输送电压为 。已知电流互感器的变流比为 ，电流表示数为 ，故输送电流为 ，故输送功率为 ，选项D正确，A、B、C错误。
2. B
【解析】理想变压器的输入功率等于输出功率，则 ，解得 ；
由于理想变压器原、副线圈中的电流比与匝数比成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比为 ，选项B正确。
3. A
【解析】由输入电压的瞬时值表达式可知，原线圈的电压最大值为 ，所以原线圈的电压有效值为 ，即电压表的读数为 ；根据变压比公式 ，可得 ，则次级线圈中的电流为 ；根据公式 ，可得 ，选项A正确，B错误。根据公式 、 ，代入数据得 ，选项C错误。根据电功率公式 可知，当 不变时，电阻变大，电功率变小，故若增大 的电阻值，变压器的输出功率减小，又因为输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率减小，选项D错误。
4. C
【解析】副线圈中的电流为 ，设原线圈中的电流为 ，由 得 ，选项A错误；
流过电阻的交变电流的频率为 ，选项B错误；
副线圈两端的电压为 ，由 得 ，则交流电源的输出电压的最大值为 ，故C正确；
，选项D错误。
5. C
【解析】由理想变压器的变压比公式可知 ，结合 知，当电热器接入 、 ，让 、 空载时，有 ；当把同一电热器接入 、 ，而 、 空载时，有 ；所以 ，选项A、B、D错误，C正确。
6. C
【解析】理想变压器的输出功率 ，由 得 ；又 ，所以 ，所以 。
7. B
【解析】理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，即有 ，代入数据得 ，，选项A关系正确。有两组副线圈时，根据能量守恒可推导电流关系为 ；根据欧姆定律可得 、 ，故 ，选项C、D关系正确，B关系错误。
8. C
【解析】设灯泡正常发光时，流过它的电流为 ，则该变压器原线圈中的电流 ，副线圈中的电流 ，则原、副线圈匝数比为 ；原线圈两端的电压为 ，则 、 端的输入电压为 ，选项A、B、D错误，C正确。
9. C
【解析】由理想变压器的变流比关系可知，通过灯泡 、 的电流之比 ；由于灯泡 、 的额定功率相同且恰好都正常发光，故灯泡 、 两端的电压之比 ；又由理想变压器的变压比关系可知，变压器原、副线圈两端的电压之比为 ，且 ，，解得 ，所以理想电压表的示数为 ，选项C正确，A、B、D错误。
10. C
【解析】由题意知，副线圈中的电流为 ，则原线圈中的电流为 ，与原线圈串联的电阻两端的电压为 ；由理想变压器的变压比关系可知，原线圈两端的电压为 ，所以有 ，解得 ；原线圈回路中的电阻的功率为 ，副线圈回路中的电阻的功率为 ，所以 。选项C正确，A、B、D错误。
11. B
【解析】设 、 间稳压交流电源的电压有效值为 ，原线圈两端的电压为 ，电流为 ，副线圈两端的电压为 ，电流为 ，原、副线圈的匝数比 ，灯泡的电阻都为 。根据欧姆定律可得副线圈两端的电压为 ，根据 ，得原线圈两端的电压为 ，根据 ，解得 ，根据欧姆定律，可得 两端的电压 ，则稳压交流电源的电压 ，当滑动变阻器的滑片 向上移动时，其电阻减小，则 减小，而稳压交流电源的电压 不变，所以电流 变大，则 变亮；原线圈中的电流 也增大，所以 也变亮，其两端的电压变大，所以原线圈两端的电压减小，则副线圈两端的电压减小，而 两端的电压变大，所以 与滑动变阻器并联部分的电压减小，故 变暗，选项B正确，A、C错误。因为原线圈中的电流增大，稳压交流电源的电压不变，根据 可知电源输出功率增大，选项D错误。
12. A
【解析】 向下移动时，原线圈的匝数减小，根据 ，可知副线圈两端的电压增大，则副线圈中电流增大，流过 的电流增大，输出功率增大，则输入功率也增大，原线圈两端的电压不变，则原线圈的输入电流增大，选项A正确，B、C、D错误。
13. C
【解析】由题图乙可知，该交变电流的周期为 ，其频率为 ，输入电压的最大值为 ，有效值为 ，则副线圈两端的电压为 ，所以通过电阻的电流即电流表 的示数为 ，选项A、B错误；变压器的输出功率为 ，理想变压器的输入功率等于输出功率，即 ，选项C正确；将 沿逆时针方向转动一些，变压器的副线圈匝数增多，输出电压变大，输出功率变大，所以输入功率也变大，故电流表 的示数将变大，选项D错误。
第二部分
14. A， C
【解析】由于电流表是理想电表，所以原线圈两端的输入电压不变，当 断开后，副线圈上的总电阻增大，电流 减小，根据 知等效电阻 上消耗的功率变小，选项A正确，B错误；
根据理想变压器的原、副线圈电流关系 ，已知 、 不变， 减小，可知输入电流 也减小，选项C正确；
由于电流 减小，输电线上的电压损失减小，总的输出电压不变，所以灯泡 和 两端的电压增大， 、 变亮，选项D错误。
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