3.3 变压器 同步练习（Word版含答案）

变压器
一、单选题
图甲为原、副线圈匝数比的理想变压器，为定值电阻，为光敏电阻光照越强电阻越小，为电阻不变的灯泡，电流表和电压表均为理想交流电表，变压器的原线圈两端接有按图乙所示的正弦式交变电压，下列说法正确的是
A. 图乙交变电压的表达式为
B. 在时，示数为，示数为
C. 电键闭合后，电流表示数减小
D. 电键闭合后，增加的光照强度，灯泡变暗
某电学研究小组根据电工技术中钳形电流测量仪工作原理，自制了一个的钳形电流表如图所示，铁芯左侧绕有匝数为的线圈，并与电流表组成闭合电路。某次进行测量时，钳口打开，把被测的通电导线放在钳口中间，通过电流表可以间接测出导线中的电流。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，则
A. 该测量仪的工作原理是利用自感现象
B. 若电流表中通过的电流为，则导线中的被测电流为
C. 若导线中通过的是直流电，电流表中通过的电流是
D. 若铁芯左侧多绕几圈导线，则电流表的示数变大
心电仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器等效为一个定值电阻与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈则
A. 保持滑动变阻器滑片不动，当变小时，扬声器的功率变大
B. 保持滑动变阻器滑片不动，当变小时，原线圈电流变小
C. 若保持不变，将滑动变阻器滑片向右滑，扬声器获得的功率增大
D. 若保持不变，将滑动变阻器滑片向右滑，副线圈的电流增大
如图所示，理想变压器原线圈、两端接入稳定的交流电压，是原线圈的中心抽头，为单刀双掷开关，滑动变阻器的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表．下列说法中正确的是
A. 只将从驳接到，电流表的示数将减半
B. 只将从驳接到，电压表的示数将减半
C. 只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半
D. 只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，、两端输入的功率将为原来的
有个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，电源输出电压恒定不变，如图所示。若将该线路与交流电源接通，且开关接在位置时，个灯泡发光亮度相同；若将开关接在位置时，灯泡均未烧坏。则下列可能的是
A. 该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为
B. 该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为
C. 当接位置时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变亮
D. 当接位置时副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗
如图所示，两种情况下变压器灯泡、的功率均为，且、、为相同的灯泡，匝数比为：：，则图中的功率和图中的功率分别为
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
图中理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接在如图所示的正弦交流电源上，副线圈与压敏电阻所受压力越大，阻值越小、灯泡相连．已知输电线的等效电阻的阻值为，灯泡的电阻值恒为，额定电压为闭合开关，测得灯泡两端的电压低于额定电压，为使灯泡能正常发光，应采取的措施
A. 逐渐增大，使 B. 逐渐减小，使
C. 逐渐增大，使 D. 逐渐减小，使
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
二、多选题
如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原、副线圈两端的电压分别为、，原、副线圈中通过的电流分别为、。若保持、、不变，将开关由闭合变为断开，则
A. 增大 B. 增大
C. 减小 D. 变压器的输入功率减小
如图所示，理想变压器接在交流电源上，该交流电源的电压有效值保持不变。灯泡和完全相同阻值不变，是一个定值电阻。闭合开关、，两灯泡正常发光，然后断开，下列判断正确的是
A. 灯泡变暗 B. 电阻两端的电压变小
C. 变压器输入功率不变 D. 变压器原线圈的电流变小
如图所示，一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为，原线圈接有效值为的正弦交流电，每个副线圈所连的电阻阻值均为。当原线圈所连的电阻箱的阻值调为时，电阻箱两端的电压为，电阻两端的电压为，原线圈所连的电阻箱与每个副线圈所连的电阻消耗的功率的比值均为。下列说法正确的是
A. 原线圈与每个副线圈的匝数比
B. 电阻两端的电压为
C. 电阻箱两端的电压为
D. 增大电阻箱的阻值，原、副线圈的电流都减小
如图所示，是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则
A. 电压表的示数为
B. 副线圈中交流电的频率为
C. 在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小
D. 在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大
三、计算题
如图所示，理想变压器原线圈中输入电压，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数求：

原线圈等于多少匝？
当开关断开时，电流表的示数则电流表的示数为多少？
在情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？
如图所示为理想变压器，三个灯泡、、都标有“，”，标有“，”，若它们都能正常发光。
求变压器原、副线圈匝数比；
间电压是多少？
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.原线圈接入如图乙所示，，所以频率为，原线圈接入电压的最大值是，图乙交变电压的表达式为，故A错误；
B. 所以原线圈接入电压的有效值是，理想变压器原、副线圈匝数比为：，示数为，示数加两端的电压为 ，故B错误；
C.电键闭合后，负载电阻减小，副线圈的电流增大，原线圈电流增大，电流表示数增大，故C错误；
D.阻值随光强增大而减小，导致并联部分分压电压减小，电流减小，灯泡亮度变暗，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.钳形电流测量仪的工作原理是利用互感现象，故A错误；
B.原线圈匝数，副线圈匝数，根据，可知导线中的被测电流为，故B正确；
C.导线中通过的是直流电，变压器不工作，故电流表中无电流通过，故C错误；
D.若铁芯左侧多绕几圈导线，则说明副线圈匝数变大，而原线圈电流和匝数不变，根据，可知电流表的示数变小，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解答】
保持滑动变阻器滑片不动，当变小时，根据，可知副线圈电压变小，因副线圈电路电阻不变，根据欧姆定律知副线圈电流变小，根据，知原线圈电流变小，设扬声器电阻为，则据知扬声器的功率变小，故A错误，B正确；
若保持不变，根据，可知副线圈电压不变，将滑动变阻器滑片向右滑，则副线圈电路电阻变大，根据欧姆定律知副线圈电流变小，据知扬声器的功率变小，故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解答】
B.只将从驳接到，变压器初级线圈匝数减半，次级电压变为原来的倍，所以选项错；
A.同时次级消耗的功率变为原来的倍，初级消耗的功率也为原来倍，但电压不变，电流表示数应为原来的倍，故A选项错；
C.只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，变压器次级电阻变为原来的倍，电压不变电流减半，初级电流也减半，故C选项正确；
D.只将滑动变阻器的滑片从中点移到最上端，电压不变电流减半，则根据和输入功率和输出功率相等，、两端输入的功率变为原来的一半，故D选项错误．
故选C。
5.【答案】
【解答】
四个灯泡发光程度相同，所以原线圈电流与副线圈电流之比为：，根据可知该变压器是降压变压器，原副线圈匝数比为：，故AB错误；
，接到位置，原线圈输出电压变大，根据电压与匝数的关系可知副线圈电压变大，所以灯泡的电流变大，灯泡仍能发光，但亮度变大，故C正确，D错误。
故选C。

6.【答案】
【解析】由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为，设灯泡、的电压为，电流为，电阻为，则有，根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为，所以图中的功率为；图中的功率为，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解答】
解：原线圈两端电压的有效值为：
，
根据变压器的变压关系有：，
可得副线圈两端电压的有效值为：，
要使灯泡能正常发光，则需要增大灯泡两端电压，设灯泡和压敏电阻的并联电阻阻值为，根据串联电路分压关系，可得：
，
则需要增大，即增大压敏电阻阻值，故需要逐渐减小，
且由，结合，
联立解得：，故ABC错误，D正确。
故选D。
8.【答案】
【解答】
解：、原线圈所接交变电压的有效值为：，由 理想变压器的变压比公式为：，可得：，故A错误；
B、由交变电压的瞬时值表达式可知该交变电流的频率为：，故B错误；
C、由于交变电流能对电容器进行充、放电，所以会有充、放电电流通过电阻，故C错误；
D、因变压器为理想变压器，线圈电阻不计，因此，交流电压表的示数不变，当处的温度升高时，其电阻值变小，所以交流电流表的示数变大，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解答】
变压器的电压只与输入电压和匝数之比决定，所以开断开合时不变。但是断开开关后副线圈的电阻增大，电流减小，根据电流与匝数成反比知原副线圈电流都减小。由可知变压器的输入功率减小。
故选CD。
10.【答案】
【解答】
变压器输入电压和原、副线圈匝数比不变，则输出电压不变；断开后副线圈总电阻增大，副线圈中电流减小，两端电压减小，灯泡两端电压变大，灯泡变亮，故A错误，B正确；
副线圈电压不变，电流减小，因此副线圈的电功率减小，根据变压器的输入功率等于输出功率，可知变压器输入功率变小，又由于原线圈电压不变，故变压器原线圈的电流变小，故C错误，D正确。
11.【答案】
【解答】
A.设原线圈电流为，每个副线圈电流均为，根据理想变压器电压与匝数的关系及能量守恒定律知，由题意知，，解得，A正确；
由题意知，解得，又，解得，，B错误，C正确；
D.设电阻箱接入电路的电阻为，有：，，，，，可得，则，当增大，、均减小，故D正确．
故选ACD。

12.【答案】
【解答】
A.原线圈的电压的最大值为，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为，故A错误；
B.副线圈中交流电的频率为，故B正确；
C.在天变黑的过程中，光照变弱，阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表的示数变小，故C正确；
D.由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D错误。
故选BC。
13.【答案】解：由电压与变压器匝数的关系可得：，则匝；
当开关断开时，有：， ；
当开关断开时，有：，
当开关闭合时，设副线圈总电阻为，
有，副线圈中的总电流，
由可知， 。
14.【答案】解：通过灯泡的电流即为原线圈电流
通过的电流即为副线圈电流
故原副线圈匝数比
副线圈电压
原线圈电压
故间电压
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