3.3 变压器 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3 变压器 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 633.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-08 06:05:44 | ||
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文档简介
3.3、变压器
一、选择题（共16题）
1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率减小
2．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为（ ）
A． B．
C．4IR D．
3．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，原线圈所接交变电压表达式为U= sin100πt（V），C为电容器，L为自感线圈，开关S断开。则（ ）
A．交流电压表示数为V
B．只增加交变电流的频率，灯泡变暗
C．只增加交变电流的频率，电压表读数变大
D．闭合开关S，待稳定后灯泡的亮度不变
4．如图为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定 ( )
A．这是一台降压变压器 B．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半
C．通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半 D．变压器输出的电功率是输入的电功率的一半
5．在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈 a 作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈 b 接小灯泡。他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中， 最可能有效的是（ ）
A．增大电源电压 B．换一个电阻更小的灯泡
C．增加原线圈 a 的匝数 D．将线圈 a 改接在学生电源直流输出端
6．如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，将定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻。当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子绕组中产生频率为50Hz的正弦交流电。若使转子以50r/s的转速转动，则（ ）
A．电流表A的示数变为原来两倍
B．电压表V的示数不变
C．电阻R上交流电的频率为25Hz
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来4倍
7．如图，理想变压器原线圈输入电压U＝Umsinωt，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．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变小、R两端的电压变大
B．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变大、R两端的电压变小
C．滑片P向下滑动时，U1不变、I1变小、R两端的电压变大
D．滑片P向下滑动时，U2不变、I1变大、R两端的电压变小
8．教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）
A．R消耗的功率变为2P
B．电压表V的读数变为2U
C．电流表A的读数变为4I
D．通过R的交变电流频率不变
9．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100t（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数为110V
B．电流表的读数为2A
C．原线圈的输入功率为220W
D．副线圈输出交流电的周期为50s
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，Rl=20Ω，R2=40Ω，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0.02 Hz
B．原线圈输入电压的最大值为200V
C．电阻R2的电功率为5.0W
D．通过R3的电流始终为零
11．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为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，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后，电压表示数为
B．转换器产生的交流电在时间内电流变化5次
C．若原、副线圈匝数比至少满足才能使钢针放电
D．若原、副线圈匝数比为，在一个周期内钢针放电时间为
12．如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为，原线圈接有交流电压，图中电压表和电流表均为理想交流电表，为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），为定值电阻，为电容器．下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数是
B．交流电的频率为
C．通过的电流始终为零
D．当处温度升高时，交流电压表的示数不变，交流电流表的示数变大
13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交流电源，电路中电阻的阻值均为R。当开关S断开时，电路消耗总功率为P，则当S闭合时，电路总功率为（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，理想变压器原线圈与120V的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为30W，正常发光时电阻皆为30Ω，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为1.0A，则下列说法中正确的是
A．原副线圈匝数为3：1
B．原副线圈匝数为4：1
C．流过灯泡B的电流为2A
D．正常发光时B灯电阻为30Ω
15．一个含有理想变压器的电路如图所示，其中、、为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表，为正弦交流电源，输出电压有效值恒定，当滑片P从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电容器所带电荷量始终不变
C．电流表示数减小 D．理想变压器输出功率增大
16．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈共接有四个规格完全相同的小灯泡，在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示，四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数比4:1
B．灯泡的额定电压为55V
C．原线圈两端的电压为220V
D．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，灯泡L1有可能被烧坏
二、填空题
17．当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其它线圈的匝数，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数，已知副线圈有800匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，则原线圈的匝数______
18．一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。
(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为___V，电流表示数为____A；
(2)当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数为___V，电流表示数为____A，此时输入功率为________W。
19．一只理想变压器的原线圈接在220V交变电压上，将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为0.25V，将导线取走，换上一只副线圈时，副线圈所接的"36V 4W"的灯泡正好正常发光，则此副线圈的匝数是____匝，通过原线圈的电流是____A．
20．如图所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n1∶n2∶n3=4∶2∶1，所连接的三个灯消耗的电功率相同。则通过每个灯的电流之比I1∶I2∶I3=_______________，每个灯的电阻之比为R1∶R2∶R3=_________________ 。
三、综合题
21．如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
22．如图一台理想变压器，其原线圈200匝，副线圈400匝，并接一个的负载电阻，其它电阻均不计。求：
(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为多大？
(2)当原线圈接在输出电压V的交变电源上时，电压表示数和电流表的示数各为多大？此时变压器的输入功率为多大？
23．如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3W，电动机线圈电阻r=2Ω，电阻R=8Ω，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
（1）副线圈电流的频率；
（2）副线圈两端的电压；
（3）电动机输出的机械功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．根据图像中交流电周期为0.02s，可知
故A正确；
B．根据变压器匝数比与原副线圈电压比的关系，有
代入数据，可得
副线圈输出电压的最大值为
根据最大值和有效值的关系，有
故B错误；
C．P向右移动时，不影响原、副线圈的匝数，所以原、副线圈的电流比不变。故C错误；
D．P向右移动时，负载电阻变小，副线圈电压不变，根据功率的定义式，有
可知变压器的输出功率增加。故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
理想变压器的原副线圈的匝数比，电流表读数为I，电流与匝数成反比，副线圈的电流为2I，输入功率等于副线圈消耗的功率：，所以电压表的读数，故选项A正确．
3．B
【详解】
A．由题可知，原线圈的电压为有效值为25V，根据变压器的电压与匝数关系可知，开关闭合前，交流电压表示数，即副线圈两侧的电压为
故A错误；
B．交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L的亮度要变暗，故B正确；
C．交流电的频率对变压器的变压关系没有影响，故C错误；
D．开关闭合后灯泡与电容器并联，电路中的电流值增大，线圈对电路中电流的阻碍作用增大，则线圈上分担的电压增大，所以灯泡比闭合前暗，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，可知，这是一台升压变压器，故A错误；
B．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，由电压与匝数成正比得，次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍，故B错误；
C．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，由电流与匝数成反比得，通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半，故C正确；
D．理想变压器的输出的电功率与输入的电功率是相等的，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．若增大电源电压，则副线圈电压也增大，进一步导致原线圈电流增大，A错误；
B．换一个电阻更小的灯泡，则副线圈的电流增大，原线圈的电流增大，B错误；
C．增加原线圈a的匝数，则副线圈电压减小，电流减小，导致原线圈减小，C正确；
D．将线圈a改接在学生电源直流输出端，则副线圈无电压，灯泡不亮，不是有效的方法，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
AB．转速加倍，根据
则角速度加倍，根据
变压器原线圈两端电压加倍，根据变压器电压与匝数成正比，则副线圈两端电压加倍，则电流加倍，由根据电流与匝数关系可知电流表的示数也加倍，故A正确，B错误；
C．转速加倍，则原线圈输入电压频率加倍，为，变压器不改变电流频率，所以电阻上交流电的频率为，故C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律可知，电动势与磁通量变化率的成之比，因为电动势加倍，变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
AB．变压器输入电压和原副线圈匝数不变，则变压器次级电压不变，即U2不变，滑片P向上滑动过程中，R变大，则次级电流较小，则根据可知，初级电流I1变小，选项AB错误；
CD．滑片P向下滑动过程中，R变小，则次级电流变大，R0的电压变大，U2不变，所以R两端的电压变小；根据可知，初级电流I1变大，选项C错误，正确D。
故选D。
8．B
【详解】
B．根据可知，发电机线圈的转速变为原来的2倍，理想变压器的原线圈的电压为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电压为原来的2倍，电压表V的读数变为2U，故B正确；
A．根据可知，R消耗的功率变为4P，故A错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知通过理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，电流表A的读数变为2I，故C错误；
D．由可知通过R的交变电流频率变为原来的2倍，故D错误；
故选B．
9．A
【详解】
A．原线圈两端电压的有效值为
根据
得副线圈两端电压的有效值
电压表示数为110V，A项正确；
B．副线圈中电流
根据
得原线圈中电流为
电流表的示数为1A，B错误；
C．原线圈的输入功率
C错误；
D．原副线圈中交流电的频率是相等的，副线圈输出交流电的周期等于原线圈两端交流电的周期
D错误；
故选A。
10．C
【详解】
A．由图乙可知，交流电的频率为
故A错误；
B．由图乙可知，通过电阻Rl的电流最大值为I=1A，则副线圈电压最大值
U2=IRl=20V
根据 ，可得原线圈输入电压的最大值为
故B错误；
C．电阻R2的电功率为
故C正确；
D．副线圈瞬时电压一直在改变，电容器一直在进行充放电过程，通过R3的电流始终变化，并不是始终为零，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．交流电压表度数是电压的有效值，电压表示数应为 ，A错误；
B．根据图像内电流变化10次，B错误；
C．根据电压和匝数成正比
副线圈电压最大值为，正好放电，C正确；
D．一个周期内放电时间为
电压值高于，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
原线圈接的正弦交流电，由题知电压有效值V，根据原、副线圈的匝数比为2:1，所以副线圈电压为55V，故A错误； 根据公式知交流电频率为=50Hz，B错误；交流电是可以通过电容器的，通过R1的电流不为零，故C错误；Rt处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入电压值，即交流电压表的示数不变，故D正确；故选D．
13．D
【详解】
将变压器和右侧的两个电阻一起等效为一个电阻，则
S断开时有
S闭合时有
则有
可得
故选D。
14．AC
【详解】
根据题意，闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，已知原线圈的电流为1.0A，即流过C灯的电流为1.0A，则C灯两端的电压为，故原线圈两端的电压为，因A灯与C灯是相同规格的灯泡，故此时流过A灯的电流也为1.0A，则此时副线圈两端的电压为，则原副线圈匝数为，变压器的输入功率为，则变压器的输出功率，解得：，则流过B灯的电流，故正常发光时B灯电阻为，故AC正确，BD错误，故选AC．
15．AC
【详解】
AC．设原线圈电流为，原线圈的电压为
根据电压与匝数成正比可得
副线圈的电流为
根据电流与匝数成反比可得
联立各式计算出
原副线圈匝数不变，当滑片P从左向右滑动的过程中，增大，所以减小，减小，增大，AC正确；
B．因为减小，两端的电压减小，即电容器的电压减小，由
可以知道，电容器所带电荷量减小，B错误；
D．理想变压器输出功率为
是关于的二次函数，当减小，输出功率有可能先增大后减小，也有可能一直减小，D错误。
故选AC。
16．BD
【详解】
ABC．设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，原副线圈电流之比为1：3，所以原、副线圈的匝数之比为3：1，所以原线圈电压为3U，而A灯泡的电压也为U，所以电源的电压为，而副线圈电压为，原线圈电压为，故AC错误，B正确；
D．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，则有
，
解得灯泡L1两端电压为
故灯泡L1有可能被烧坏，故D 正确。
故选BD。
17．3200
【详解】
由变压器的匝数之比等于电压之比
可得
解得
n1=3200
18． 0 0 44 0.44 19.36
【详解】
(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零
(2)当原线圈接在220V交流电源上时，根据变压器的变压比公式，有
解得
电流为
理想变压器输出功率与输入功率相等，故输入功率
19． 144 1/55A
【详解】
试题分析：将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为0.25V，可得，解得变压器原线圈上的匝数为880，换上一只副线圈时，副线圈所接的"36V 4W"的灯泡正好正常发光则有：，解得 ，根据可得通过原线圈的电流是1/55A
20． 1:1:2 4:4:1
【详解】
先对两个副线圈，由功率相等
I2U2=I3U3
即
解得
设原线圈两端电压为U、R1两端电压U1，根据功率关系有
I1U1=I1U
所以
U=2U1
再由
解得
由：
解得
将两组电流比合并在一起
I1：I2：I3=1：1：2
根据
P=I2R
得
R1：R2：R3=4：4：1
21．（1）n2=30匝，n3=550匝 （2）0.36A
【详解】
（1）变压器电压比等于匝数比，有
所以n2=30匝，n3=550匝．
（2）两组副线圈上电压分别为U2=6V，U3=110V，在两副线圈上分别接上“6V，20W”、“110V，60W”的两个用电器时，这两个用电器都能正常工作，所以这两个用电器实际消耗的功率就为20W和60W．
又因为理想变压器的输入功率等于输出功率，所以P1=P2+P3．
即I1 U1=20W+60W=80W，因为U1=220V，所以I1=0.36A
点睛：在本题中，由于副线圈有两个线圈，电流与匝数成反比的结论不再成立，所以在计算电流的时候不能再用，但是电压与匝数成正比的结论仍然是成立的．
22．(1)0 (2)440V，4A，1760W
【详解】
(1)直流电不能产生电磁感应，故副线圈电压为零，电压表示数为零：
(2)电压有效值：
即电压表示数为440V；
电流有效值：
即电流表示数为4A；
功率：
。
23．（1）50Hz；（2）22V；（3）10W
【详解】
（1）变压器不改变交流电的频率，由乙图可知T=0.02s，根据公式可得
即副线圈电流的频率为50Hz；
（2）根据理想变压器原副线圈匝数比与电压比的关系，有
副线圈两端的电压为22V；
（3）根据副线圈电路中电压关系，有
U2=I2R＋UM
解得
I2=1.25A
灯泡中电流
由分流原理，可得
IM=I2－IL=1A
电动机输出的机械功率
PM=UMIM－Ir=10W
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率减小
2．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为（ ）
A． B．
C．4IR D．
3．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，原线圈所接交变电压表达式为U= sin100πt（V），C为电容器，L为自感线圈，开关S断开。则（ ）
A．交流电压表示数为V
B．只增加交变电流的频率，灯泡变暗
C．只增加交变电流的频率，电压表读数变大
D．闭合开关S，待稳定后灯泡的亮度不变
4．如图为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定 ( )
A．这是一台降压变压器 B．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半
C．通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半 D．变压器输出的电功率是输入的电功率的一半
5．在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈 a 作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈 b 接小灯泡。他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中， 最可能有效的是（ ）
A．增大电源电压 B．换一个电阻更小的灯泡
C．增加原线圈 a 的匝数 D．将线圈 a 改接在学生电源直流输出端
6．如图所示，某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极，将定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上，不计定子线圈的电阻。当转子以25r/s的转速匀速转动时，在定子绕组中产生频率为50Hz的正弦交流电。若使转子以50r/s的转速转动，则（ ）
A．电流表A的示数变为原来两倍
B．电压表V的示数不变
C．电阻R上交流电的频率为25Hz
D．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来4倍
7．如图，理想变压器原线圈输入电压U＝Umsinωt，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．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变小、R两端的电压变大
B．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变大、R两端的电压变小
C．滑片P向下滑动时，U1不变、I1变小、R两端的电压变大
D．滑片P向下滑动时，U2不变、I1变大、R两端的电压变小
8．教学用发电机能够产生正弦式交变电流，利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（ ）
A．R消耗的功率变为2P
B．电压表V的读数变为2U
C．电流表A的读数变为4I
D．通过R的交变电流频率不变
9．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100t（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数为110V
B．电流表的读数为2A
C．原线圈的输入功率为220W
D．副线圈输出交流电的周期为50s
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，Rl=20Ω，R2=40Ω，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0.02 Hz
B．原线圈输入电压的最大值为200V
C．电阻R2的电功率为5.0W
D．通过R3的电流始终为零
11．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为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，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后，电压表示数为
B．转换器产生的交流电在时间内电流变化5次
C．若原、副线圈匝数比至少满足才能使钢针放电
D．若原、副线圈匝数比为，在一个周期内钢针放电时间为
12．如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为，原线圈接有交流电压，图中电压表和电流表均为理想交流电表，为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），为定值电阻，为电容器．下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数是
B．交流电的频率为
C．通过的电流始终为零
D．当处温度升高时，交流电压表的示数不变，交流电流表的示数变大
13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3：1，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交流电源，电路中电阻的阻值均为R。当开关S断开时，电路消耗总功率为P，则当S闭合时，电路总功率为（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，理想变压器原线圈与120V的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为30W，正常发光时电阻皆为30Ω，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为1.0A，则下列说法中正确的是
A．原副线圈匝数为3：1
B．原副线圈匝数为4：1
C．流过灯泡B的电流为2A
D．正常发光时B灯电阻为30Ω
15．一个含有理想变压器的电路如图所示，其中、、为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表，为正弦交流电源，输出电压有效值恒定，当滑片P从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大 B．电容器所带电荷量始终不变
C．电流表示数减小 D．理想变压器输出功率增大
16．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈共接有四个规格完全相同的小灯泡，在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示，四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数比4:1
B．灯泡的额定电压为55V
C．原线圈两端的电压为220V
D．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，灯泡L1有可能被烧坏
二、填空题
17．当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其它线圈的匝数，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数，已知副线圈有800匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，则原线圈的匝数______
18．一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。
(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为___V，电流表示数为____A；
(2)当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数为___V，电流表示数为____A，此时输入功率为________W。
19．一只理想变压器的原线圈接在220V交变电压上，将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为0.25V，将导线取走，换上一只副线圈时，副线圈所接的"36V 4W"的灯泡正好正常发光，则此副线圈的匝数是____匝，通过原线圈的电流是____A．
20．如图所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n1∶n2∶n3=4∶2∶1，所连接的三个灯消耗的电功率相同。则通过每个灯的电流之比I1∶I2∶I3=_______________，每个灯的电阻之比为R1∶R2∶R3=_________________ 。
三、综合题
21．如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n1＝1100匝，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
22．如图一台理想变压器，其原线圈200匝，副线圈400匝，并接一个的负载电阻，其它电阻均不计。求：
(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为多大？
(2)当原线圈接在输出电压V的交变电源上时，电压表示数和电流表的示数各为多大？此时变压器的输入功率为多大？
23．如图甲所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交流电源，电压随时间变化规律如图乙所示，输出端接有额定电压均为12V的灯泡和风扇电动机，灯泡额定功率为3W，电动机线圈电阻r=2Ω，电阻R=8Ω，接通电源后，灯泡正常发光，风扇正常工作，求：
（1）副线圈电流的频率；
（2）副线圈两端的电压；
（3）电动机输出的机械功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．根据图像中交流电周期为0.02s，可知
故A正确；
B．根据变压器匝数比与原副线圈电压比的关系，有
代入数据，可得
副线圈输出电压的最大值为
根据最大值和有效值的关系，有
故B错误；
C．P向右移动时，不影响原、副线圈的匝数，所以原、副线圈的电流比不变。故C错误；
D．P向右移动时，负载电阻变小，副线圈电压不变，根据功率的定义式，有
可知变压器的输出功率增加。故D错误。
故选A。
2．A
【详解】
理想变压器的原副线圈的匝数比，电流表读数为I，电流与匝数成反比，副线圈的电流为2I，输入功率等于副线圈消耗的功率：，所以电压表的读数，故选项A正确．
3．B
【详解】
A．由题可知，原线圈的电压为有效值为25V，根据变压器的电压与匝数关系可知，开关闭合前，交流电压表示数，即副线圈两侧的电压为
故A错误；
B．交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L的亮度要变暗，故B正确；
C．交流电的频率对变压器的变压关系没有影响，故C错误；
D．开关闭合后灯泡与电容器并联，电路中的电流值增大，线圈对电路中电流的阻碍作用增大，则线圈上分担的电压增大，所以灯泡比闭合前暗，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，可知，这是一台升压变压器，故A错误；
B．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，由电压与匝数成正比得，次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍，故B错误；
C．初、次级线圈的匝数分别为n1=400匝，n2=800匝，由电流与匝数成反比得，通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半，故C正确；
D．理想变压器的输出的电功率与输入的电功率是相等的，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．若增大电源电压，则副线圈电压也增大，进一步导致原线圈电流增大，A错误；
B．换一个电阻更小的灯泡，则副线圈的电流增大，原线圈的电流增大，B错误；
C．增加原线圈a的匝数，则副线圈电压减小，电流减小，导致原线圈减小，C正确；
D．将线圈a改接在学生电源直流输出端，则副线圈无电压，灯泡不亮，不是有效的方法，D错误。
故选C。
6．A
【详解】
AB．转速加倍，根据
则角速度加倍，根据
变压器原线圈两端电压加倍，根据变压器电压与匝数成正比，则副线圈两端电压加倍，则电流加倍，由根据电流与匝数关系可知电流表的示数也加倍，故A正确，B错误；
C．转速加倍，则原线圈输入电压频率加倍，为，变压器不改变电流频率，所以电阻上交流电的频率为，故C错误；
D．根据法拉第电磁感应定律可知，电动势与磁通量变化率的成之比，因为电动势加倍，变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
AB．变压器输入电压和原副线圈匝数不变，则变压器次级电压不变，即U2不变，滑片P向上滑动过程中，R变大，则次级电流较小，则根据可知，初级电流I1变小，选项AB错误；
CD．滑片P向下滑动过程中，R变小，则次级电流变大，R0的电压变大，U2不变，所以R两端的电压变小；根据可知，初级电流I1变大，选项C错误，正确D。
故选D。
8．B
【详解】
B．根据可知，发电机线圈的转速变为原来的2倍，理想变压器的原线圈的电压为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电压为原来的2倍，电压表V的读数变为2U，故B正确；
A．根据可知，R消耗的功率变为4P，故A错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可知通过理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，电流表A的读数变为2I，故C错误；
D．由可知通过R的交变电流频率变为原来的2倍，故D错误；
故选B．
9．A
【详解】
A．原线圈两端电压的有效值为
根据
得副线圈两端电压的有效值
电压表示数为110V，A项正确；
B．副线圈中电流
根据
得原线圈中电流为
电流表的示数为1A，B错误；
C．原线圈的输入功率
C错误；
D．原副线圈中交流电的频率是相等的，副线圈输出交流电的周期等于原线圈两端交流电的周期
D错误；
故选A。
10．C
【详解】
A．由图乙可知，交流电的频率为
故A错误；
B．由图乙可知，通过电阻Rl的电流最大值为I=1A，则副线圈电压最大值
U2=IRl=20V
根据 ，可得原线圈输入电压的最大值为
故B错误；
C．电阻R2的电功率为
故C正确；
D．副线圈瞬时电压一直在改变，电容器一直在进行充放电过程，通过R3的电流始终变化，并不是始终为零，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．交流电压表度数是电压的有效值，电压表示数应为 ，A错误；
B．根据图像内电流变化10次，B错误；
C．根据电压和匝数成正比
副线圈电压最大值为，正好放电，C正确；
D．一个周期内放电时间为
电压值高于，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
原线圈接的正弦交流电，由题知电压有效值V，根据原、副线圈的匝数比为2:1，所以副线圈电压为55V，故A错误； 根据公式知交流电频率为=50Hz，B错误；交流电是可以通过电容器的，通过R1的电流不为零，故C错误；Rt处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入电压值，即交流电压表的示数不变，故D正确；故选D．
13．D
【详解】
将变压器和右侧的两个电阻一起等效为一个电阻，则
S断开时有
S闭合时有
则有
可得
故选D。
14．AC
【详解】
根据题意，闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，已知原线圈的电流为1.0A，即流过C灯的电流为1.0A，则C灯两端的电压为，故原线圈两端的电压为，因A灯与C灯是相同规格的灯泡，故此时流过A灯的电流也为1.0A，则此时副线圈两端的电压为，则原副线圈匝数为，变压器的输入功率为，则变压器的输出功率，解得：，则流过B灯的电流，故正常发光时B灯电阻为，故AC正确，BD错误，故选AC．
15．AC
【详解】
AC．设原线圈电流为，原线圈的电压为
根据电压与匝数成正比可得
副线圈的电流为
根据电流与匝数成反比可得
联立各式计算出
原副线圈匝数不变，当滑片P从左向右滑动的过程中，增大，所以减小，减小，增大，AC正确；
B．因为减小，两端的电压减小，即电容器的电压减小，由
可以知道，电容器所带电荷量减小，B错误；
D．理想变压器输出功率为
是关于的二次函数，当减小，输出功率有可能先增大后减小，也有可能一直减小，D错误。
故选AC。
16．BD
【详解】
ABC．设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，因并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，原副线圈电流之比为1：3，所以原、副线圈的匝数之比为3：1，所以原线圈电压为3U，而A灯泡的电压也为U，所以电源的电压为，而副线圈电压为，原线圈电压为，故AC错误，B正确；
D．若副线圈再并联一规格相同的灯泡，则有
，
解得灯泡L1两端电压为
故灯泡L1有可能被烧坏，故D 正确。
故选BD。
17．3200
【详解】
由变压器的匝数之比等于电压之比
可得
解得
n1=3200
18． 0 0 44 0.44 19.36
【详解】
(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零
(2)当原线圈接在220V交流电源上时，根据变压器的变压比公式，有
解得
电流为
理想变压器输出功率与输入功率相等，故输入功率
19． 144 1/55A
【详解】
试题分析：将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为0.25V，可得，解得变压器原线圈上的匝数为880，换上一只副线圈时，副线圈所接的"36V 4W"的灯泡正好正常发光则有：，解得 ，根据可得通过原线圈的电流是1/55A
20． 1:1:2 4:4:1
【详解】
先对两个副线圈，由功率相等
I2U2=I3U3
即
解得
设原线圈两端电压为U、R1两端电压U1，根据功率关系有
I1U1=I1U
所以
U=2U1
再由
解得
由：
解得
将两组电流比合并在一起
I1：I2：I3=1：1：2
根据
P=I2R
得
R1：R2：R3=4：4：1
21．（1）n2=30匝，n3=550匝 （2）0.36A
【详解】
（1）变压器电压比等于匝数比，有
所以n2=30匝，n3=550匝．
（2）两组副线圈上电压分别为U2=6V，U3=110V，在两副线圈上分别接上“6V，20W”、“110V，60W”的两个用电器时，这两个用电器都能正常工作，所以这两个用电器实际消耗的功率就为20W和60W．
又因为理想变压器的输入功率等于输出功率，所以P1=P2+P3．
即I1 U1=20W+60W=80W，因为U1=220V，所以I1=0.36A
点睛：在本题中，由于副线圈有两个线圈，电流与匝数成反比的结论不再成立，所以在计算电流的时候不能再用，但是电压与匝数成正比的结论仍然是成立的．
22．(1)0 (2)440V，4A，1760W
【详解】
(1)直流电不能产生电磁感应，故副线圈电压为零，电压表示数为零：
(2)电压有效值：
即电压表示数为440V；
电流有效值：
即电流表示数为4A；
功率：
。
23．（1）50Hz；（2）22V；（3）10W
【详解】
（1）变压器不改变交流电的频率，由乙图可知T=0.02s，根据公式可得
即副线圈电流的频率为50Hz；
（2）根据理想变压器原副线圈匝数比与电压比的关系，有
副线圈两端的电压为22V；
（3）根据副线圈电路中电压关系，有
U2=I2R＋UM
解得
I2=1.25A
灯泡中电流
由分流原理，可得
IM=I2－IL=1A
电动机输出的机械功率
PM=UMIM－Ir=10W
答案第1页，共2页