3变压器 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3变压器 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 01:24:43 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 3.3 变压器 同步练习
一、单选题
1．电流互感器是一种测量电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接电流表。则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器 B．是根据电磁感应原理制成的
C．副线圈电流的频率大于原线圈电流的频率 D．副线圈的电流大于原线圈的电流
2．目前我国远距离输电已采用和的超高电压，到达用电区后经过“一次高压变电站”和“二次变电站”降到，最后通过街头降压变压器给普通用户供电。如图所示，街头降压变压器输入电压为市区电网电压，用户变化时波动不大，输出电压通过输电线输送给用户，表示两条输电线的总电阻，表示用户用电器总电阻，用户的用电器增加时，相当于减小。若变压器的能量损失可忽略，电压表、电流表均为理想电表，当用户用电器增加，下列关于说法正确的是（ ）
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变小
C．的读数变大，的读数变大
D．的读数变小，的读数变大
3．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一正弦交流电源（电压的有效值不变）；副线圈电路中定值电阻的阻值为5Ω，当电阻箱的阻值为25Ω时，理想电压表示数为5.0V；现将电阻箱的阻值调为5Ω，此时（ ）
A．电压表的示数为4.5V
B．电流表的示数为0.6A
C．原线圈的输入功率为2.4W
D．原线圈的输入功率为3.6W
4．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（ ）
A．U=110V
B．I=0.2A
C．原副线圈电流之比为1∶2
D．原线圈输入功率为22W
5．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数匝，副线圈接一个“，”的照明电灯L，电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈所接正弦式交流电源的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值。此时，照明电灯恰好正常发光。则（ ）
A．该交流电的方向每秒改变50次
B．副线圈匝数约为34匝
C．此时电流表的读数为
D．若副线圈两端再并联多个规格与L完全相同的照明电灯，则每个电灯都不能正常工作
6．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，交流电流表、交流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
B．电流表的读数为2A
C．副线圈的输出功率为220W
D．副线圈输出的交变电流的频率为100Hz
7．某种型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，它的原、副线圈匝数比为50:1，若在原线圈上加有交流电压，则在副线圈上可获得电压（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比，副线圈与定值电阻和滑动变阻器相连，的阻值为，的最大阻值为。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟变化20次
B．改变滑动变阻器接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V
C．通过原线圈的电流最大值为0.5A
D．滑动变阻器消耗的最大电功率为5W
9．塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m，电动机正常工作时两端的电压为380V，工作电流为60A，由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%，不计导线的电阻，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．变压器原线圈中的电流为2.28A
B．电动机的工作效率约为92.1%
C．电动机的机械功率为22.8kW
D．电动机的电阻约为6.3Ω
10．如图所示，在理想自耦变压器原线圈的两端加上正弦式交变电压，总匝数匝的副线圈两端连接一个电动机M和电阻R。已知电动机的额定电压、额定功率、内部线圈电阻，定值电阻。现调节自耦变压器的滑片P，使电动机恰好正常工作。电流表为理想电表，则以下说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.4A B．接入电路的原线圈的匝数为40匝
C．变压器的输入功率为35W D．电动机的输出功率为7.5W
11．如图所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原线圈接如图乙所示正弦交流电源，副线圈电路中小灯泡规格为“ ”且恰好正常发光，电流表为理想电表。不考虑小灯泡阻值随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．原副线圈匝数之比为 B．原副线圈中电流之比为
C．电流表示数为 D．原线圈的输出功率为
12．如图所示，小型发电机中线圈有20匝（未画出），在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交流电，通过理想变压器向用电器输电，副线圈回路中接有小灯泡（6V12W）和交流电动机M，当闭合开关时，小灯泡和电动机均正常工作，交流电流表的示数为2A，已知电动机的内阻为，则以下说法正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为27W B．变压器的输入功率为
C．线圈最大磁通量为 D．1s内通过交流电流表的电流方向改变50次
13．如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将直流电压通过转换器转换为正弦交变电压，再将其加在匝数比的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端所接交流电压表的读数为
B．原线圈两端所接交流电压表的读数为
C．放电针之间电压最高可达
D．放电针之间电压最高可达
14．如图所示，N匝边长为L的正方形线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕中心轴匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1和n2，副线圈接有电阻R1和R2，理想电压表读数为U。不计线圈电阻，线圈在匀强磁场中转动的角速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
15．在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为100V
B．A1表的示数为15A
C．A2表的示数为1.0A
D．R1两端电压最大值为120V
二、填空题
16．如图所示,理想变压器初级线圈接在220V正弦交流电源上,负载是一阻值为R=10Ω的电阻,次级线圈b、c间匝数为10匝,当把电键K从b掷向c,通过R的电流增加了0.2A,则此变压器铁芯中磁通量的最大变化率为________wb/s
17．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。
18．如图，在理想变压器原副线圈的回路中分别接有三个阻值相同的电阻、、。A、B两端接在输出电压恒为U的正弦交流发电机上，此时三个电阻消耗的功率相同。则变压器原、副线圈的匝数比为___________电阻两端的电压为________。
19．如图的理想变压器，原线圈匝数匝，输入电压，副线圈的匝数匝，输出电流，的输出电压，输出电流。则原线圈中电流______A，变压器的输出功率______W，的匝数______匝。
三、解答题
20．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1=1500、n2=500，在原、副线圈的回路中接有阻值均为10Ω的电阻R1、R2.，副线圈接有一理想交流电压表，a、b之间接有正弦交流电源，其电压u随时间t变化的图像如图乙所示。求：
（1）电阻R2中电流的频率f；
（2）交流电压表的读数U2。
注：以上求得的结果均保留整数。
21．某同学想用220V交变电流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交变电流变直流的整流器。但是这个整流器需要用6V的交变电流电源。于是他又添置了一个的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。他不知道如何接法，也没有相应的说明书。
（1）请帮助该同学判断ad端是接220V还是6V。为什么？
（2）为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数匝和匝的一个变压器重新接入电源。测量结果记录如表所示，则接电源的是端还是端？为什么？
22．如图所示矩形线圈面积为0.2m2，匝数为100，绕轴在磁感强度为T的匀强磁场中以角速度10πrad/s匀速转动。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R=50Ω，其它电阻不计。
(1)线圈转到与磁场垂直时开始计时，求从计时开始线圈转过时感应电动势的瞬时值e。
(2)若，求变压器的输入功率及电流表的示数。
23．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，电阻不计，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度，已知匀速磁场磁感应强度，线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电流表示数为，从线框转至中性面位置开始计时，求：
（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电压表的示数；
（3）当原、副线圈匝数比为时，电阻的阻值。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．A
8．D
9．B
10．C
11．D
12．A
13．C
14．A
15．D
16．
17．能量损失
18． 2：1
19．
20．（1）；（2）
21．(1)6V，见解析；(2)，见解析
22．(1)；(2)P=800W，I1=20A
23．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．电流互感器是一种测量电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接电流表。则电流互感器（ ）
A．是一种降压变压器 B．是根据电磁感应原理制成的
C．副线圈电流的频率大于原线圈电流的频率 D．副线圈的电流大于原线圈的电流
2．目前我国远距离输电已采用和的超高电压，到达用电区后经过“一次高压变电站”和“二次变电站”降到，最后通过街头降压变压器给普通用户供电。如图所示，街头降压变压器输入电压为市区电网电压，用户变化时波动不大，输出电压通过输电线输送给用户，表示两条输电线的总电阻，表示用户用电器总电阻，用户的用电器增加时，相当于减小。若变压器的能量损失可忽略，电压表、电流表均为理想电表，当用户用电器增加，下列关于说法正确的是（ ）
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变小
C．的读数变大，的读数变大
D．的读数变小，的读数变大
3．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，原线圈与一理想交流电流表串联后，接入一正弦交流电源（电压的有效值不变）；副线圈电路中定值电阻的阻值为5Ω，当电阻箱的阻值为25Ω时，理想电压表示数为5.0V；现将电阻箱的阻值调为5Ω，此时（ ）
A．电压表的示数为4.5V
B．电流表的示数为0.6A
C．原线圈的输入功率为2.4W
D．原线圈的输入功率为3.6W
4．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（ ）
A．U=110V
B．I=0.2A
C．原副线圈电流之比为1∶2
D．原线圈输入功率为22W
5．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数匝，副线圈接一个“，”的照明电灯L，电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈所接正弦式交流电源的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值。此时，照明电灯恰好正常发光。则（ ）
A．该交流电的方向每秒改变50次
B．副线圈匝数约为34匝
C．此时电流表的读数为
D．若副线圈两端再并联多个规格与L完全相同的照明电灯，则每个电灯都不能正常工作
6．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，交流电流表、交流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
B．电流表的读数为2A
C．副线圈的输出功率为220W
D．副线圈输出的交变电流的频率为100Hz
7．某种型号手机充电器中的变压器可认为是理想变压器，它的原、副线圈匝数比为50:1，若在原线圈上加有交流电压，则在副线圈上可获得电压（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比，副线圈与定值电阻和滑动变阻器相连，的阻值为，的最大阻值为。下列说法正确的是（ ）
A．电阻中的电流方向每秒钟变化20次
B．改变滑动变阻器接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V
C．通过原线圈的电流最大值为0.5A
D．滑动变阻器消耗的最大电功率为5W
9．塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，如图所示为起重机提升重物时的简化电路，一台变压器的原线圈与10kV的高压输电线相连，副线圈上接有一台电动机，起重机能用1分钟的时间将质量为3t的建筑材料匀速提升42m，电动机正常工作时两端的电压为380V，工作电流为60A，由于磁损和热损，变压器的输出功率为输入功率的96%，不计导线的电阻，重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．变压器原线圈中的电流为2.28A
B．电动机的工作效率约为92.1%
C．电动机的机械功率为22.8kW
D．电动机的电阻约为6.3Ω
10．如图所示，在理想自耦变压器原线圈的两端加上正弦式交变电压，总匝数匝的副线圈两端连接一个电动机M和电阻R。已知电动机的额定电压、额定功率、内部线圈电阻，定值电阻。现调节自耦变压器的滑片P，使电动机恰好正常工作。电流表为理想电表，则以下说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.4A B．接入电路的原线圈的匝数为40匝
C．变压器的输入功率为35W D．电动机的输出功率为7.5W
11．如图所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原线圈接如图乙所示正弦交流电源，副线圈电路中小灯泡规格为“ ”且恰好正常发光，电流表为理想电表。不考虑小灯泡阻值随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．原副线圈匝数之比为 B．原副线圈中电流之比为
C．电流表示数为 D．原线圈的输出功率为
12．如图所示，小型发电机中线圈有20匝（未画出），在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦交流电，通过理想变压器向用电器输电，副线圈回路中接有小灯泡（6V12W）和交流电动机M，当闭合开关时，小灯泡和电动机均正常工作，交流电流表的示数为2A，已知电动机的内阻为，则以下说法正确的是（ ）
A．电动机的输出功率为27W B．变压器的输入功率为
C．线圈最大磁通量为 D．1s内通过交流电流表的电流方向改变50次
13．如图为日常生活中常见的电子打火灶点火装置原理图。将直流电压通过转换器转换为正弦交变电压，再将其加在匝数比的理想变压器的原线圈上，副线圈两端就可获得高压引发电火花点燃燃气。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈两端所接交流电压表的读数为
B．原线圈两端所接交流电压表的读数为
C．放电针之间电压最高可达
D．放电针之间电压最高可达
14．如图所示，N匝边长为L的正方形线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕中心轴匀速转动，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1和n2，副线圈接有电阻R1和R2，理想电压表读数为U。不计线圈电阻，线圈在匀强磁场中转动的角速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
15．在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为100V
B．A1表的示数为15A
C．A2表的示数为1.0A
D．R1两端电压最大值为120V
二、填空题
16．如图所示,理想变压器初级线圈接在220V正弦交流电源上,负载是一阻值为R=10Ω的电阻,次级线圈b、c间匝数为10匝,当把电键K从b掷向c,通过R的电流增加了0.2A,则此变压器铁芯中磁通量的最大变化率为________wb/s
17．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。
18．如图，在理想变压器原副线圈的回路中分别接有三个阻值相同的电阻、、。A、B两端接在输出电压恒为U的正弦交流发电机上，此时三个电阻消耗的功率相同。则变压器原、副线圈的匝数比为___________电阻两端的电压为________。
19．如图的理想变压器，原线圈匝数匝，输入电压，副线圈的匝数匝，输出电流，的输出电压，输出电流。则原线圈中电流______A，变压器的输出功率______W，的匝数______匝。
三、解答题
20．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1=1500、n2=500，在原、副线圈的回路中接有阻值均为10Ω的电阻R1、R2.，副线圈接有一理想交流电压表，a、b之间接有正弦交流电源，其电压u随时间t变化的图像如图乙所示。求：
（1）电阻R2中电流的频率f；
（2）交流电压表的读数U2。
注：以上求得的结果均保留整数。
21．某同学想用220V交变电流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交变电流变直流的整流器。但是这个整流器需要用6V的交变电流电源。于是他又添置了一个的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。他不知道如何接法，也没有相应的说明书。
（1）请帮助该同学判断ad端是接220V还是6V。为什么？
（2）为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数匝和匝的一个变压器重新接入电源。测量结果记录如表所示，则接电源的是端还是端？为什么？
22．如图所示矩形线圈面积为0.2m2，匝数为100，绕轴在磁感强度为T的匀强磁场中以角速度10πrad/s匀速转动。理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两电表均为理想电表，电阻R=50Ω，其它电阻不计。
(1)线圈转到与磁场垂直时开始计时，求从计时开始线圈转过时感应电动势的瞬时值e。
(2)若，求变压器的输入功率及电流表的示数。
23．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框匝数匝，面积为，电阻不计，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度，已知匀速磁场磁感应强度，线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电流表示数为，从线框转至中性面位置开始计时，求：
（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电压表的示数；
（3）当原、副线圈匝数比为时，电阻的阻值。
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参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．A
8．D
9．B
10．C
11．D
12．A
13．C
14．A
15．D
16．
17．能量损失
18． 2：1
19．
20．（1）；（2）
21．(1)6V，见解析；(2)，见解析
22．(1)；(2)P=800W，I1=20A
23．（1）；（2）；（3）
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