3.3 变压器同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.3 变压器同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 20:42:23 | ||
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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．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（ ）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
2．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）
A．电流表A1的示数减小 B．电压表V1的示数增大
C．原线圈输入功率增大 D．电阻R消耗的电功率减小
3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻为R，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．当S与a连接， 时，电流表的示数为0
B．无论S与a或b相连，1s内电阻R上电流方向均改变100次
C．将S由a拨向b后时，电压表示数将变为原来的一半
D．将S由a拨向b后时，电阻R消耗的功率变为原来的2倍
4．如图所示，理想自耦变压器输入端接入正弦交流电，输出端可以通过调节触头的位置来改变输出端匝数，同时在输出端并联一个指示灯L，输出电路中接入滑动变阻器R，调节的位置可以改变R的阻值，两电表均为理想交流电表，以下说法正确的是（ ）
A．指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次
B．不论开关S状态如何，电压表示数为
C．闭合开关S，仅向下滑动，输入功率变小
D．闭合开关S，仅向下滑动，电表示数不变
5．如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开。现接通S，以下说法正确的是（ ）
A．M、N两端输出电压U减小
B．等效电阻R的电压增大
C．灯泡L1的电流增大
D．电流表的示数减小
6．如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的电阻和理想交流电流表A．副线圈匝数为，接有阻值和的两个电阻。为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，频率为50Hz。该变压器原、副线圈匝数比，当开关S断开时，电流表的示数为，则（ ）
A．流经的交变电流的频率为100Hz
B．当开关S断开时，的电功率为
C．当开关S闭合时，原线圈两端的电压增大
D．当开关S闭合时，的电功率变为原来的16倍
7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和，当原线圈、端输入电压为灯泡额定电压的倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为：
B．原、副线圈的匝数之比为：
C．此时灯泡和的功率之比为：
D．此时灯泡和的功率之比为：
8．2020年春新冠肺炎疫情在全世界各地爆发蔓延，口罩需求量大量增加，某汽车厂决定改建生产线转产口罩，原生产线工作电压为，而口罩机工作电压为。现在需要变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为3800匝，则副线圈匝数为（ ）
A．110 B．220 C．1100 D．2200
9．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．在时刻，电流表A2的示数为0
C．滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
D．滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变大
10．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表。已知每匝线圈的电阻均为R，若在线圈位置加人垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R的功率相等。下列说法正确的是（ ）
A．时刻两电流表示数均达最大
B．时刻两电流表示数均为0
C．原、副线圈匝数比
D．对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大
11．如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A．用户的用电器是串联的，R增大
B．A1的示数变小
C．V3示数变化量的绝对值与A2示数变化量的绝对值的比值不变
D．V1与V2示数的比值等于A1与A2示数的比值
12．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1000：1和1：100，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则线路输送的电功率是（ ）
A．220W B．22kW
C．220kW D．2200kW
13．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3.已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电源的输出功率变小
C．当R=4Ω时，电压表示数为5.4V
D．当R=36Ω时，R获得的功率最大
14．如题图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比，和为完全相同的定值电阻，电压表为理想电表，原线圈两端加电压（V），则电压表的示数为（ ）
A．220V B．110V C． D．55V
15．如图所示，理想变压器输入电压u = Umsinωt。电压表V、电流表A均为理想电表。接通开关S，则（ ）
A．灯泡L变亮 B．A、V示数均减小
C．V示数不变，A示数减小 D．原线圈输入功率增大
二、填空题
16．如图所示，理想变压器原线圈匝数匝，输入的交变电压，副线圈匝数分别为匝、匝．灯泡电阻为5Ω，灯泡电阻为10Ω．则原线圈中电流_________A，变压器的输出总功率P=______W．
17．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的，如图所示为可拆式变压器的构造。
（1）其工作原理是：___________；
（2）实验中考虑到变压器“三损”，实验结论将有：___________（选填“>”“＜”或“=”）。
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44 V直流电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
（2）当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
19．某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．
（1）变压器输入、输出功率之比为________
（2）副线圈两端电压的有效值为________伏
三、解答题
20．一边长为L的N匝正方形金属线框abcd，其总电阻为r，线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以恒定角速度ω做匀速圆周运动。金属线框外接电阻为R的电热器，如图甲所示，V为理想交流电压表。
（1）求电压表的示数U；
（2）若在电刷与电压表间接入一理想变压器，如图乙所示，要使电阻R消耗的电功率最大，求变压器原、副线圈的匝数比k及电压表的示数U′。
21．变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？
22．如图所示理想变压器原副线圈匝数之比：=3：1，R=12Ω，当ab间接上交变电源后，副线圈两端连接标有6V，9W的灯泡正常发光。
（1）求变压器原线圈两端的电压；
（2）求电源的输出功率。
23．如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，A正确；
B．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，B错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C错误；
D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上，但充电过程中仍有电能量损失，D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A C．开关S闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，即电流表A1的示数增大，原线圈输入功率增大。A错误，C正确；
B．根据理想变压器的电压之比等于原副线圈的匝数之比，理想变压器输入电压保持不变，理想变压器输出电压保持不变，电压表V1的示数不变。B错误；
D．开关S闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，电阻R消耗的电功率增大。D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．电流表测量的是有效值，有效值不为零，所以当S与a连接，时，电流表的示数不为0，A错误；
B．变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的周期是0.02s，频率为50Hz，1s电流方向改变100次，B正确。
CD．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数减半，根据
所以副线圈的输出的电压要变大为原来2倍，电阻R上消耗的功率变大4倍，CD错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．指示灯L不经过开关S与一小段线圈连接，不论S状态如何，灯L常亮，由题意可知，交流电周期
且一个周期电流方向改变2次，故每秒钟通过指示灯的电流方向改变100次，A错误；
B．不论开关S状态如何，电压表示数都为有效值220V，B错误；
C．闭合开关S，仅向下滑动，输出端匝数减小，根据电压比可知，输出端电压减小，由可知，输出端的功率变小，输入功率变小，C正确；
D．闭合开关S，仅向下滑动，接入电路的电阻阻值减小，电压表示数不变，输出端电压不变，由欧姆定律可知，电流表示数变大，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，A错误；
BC．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，灯泡L1变暗，B正确，C错误；
D．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也变大，D错误；
故选B。
6．D
【详解】
A．流经的交变电流的频率仍为50Hz，故A错误；
B．当开关S断开时，由
可知，流经的交变电流为3I，由
可得，的电功率为，故B错误；
C．当S断开时，等效电路图如图甲所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压
可得
副线圈中的电压为
根据变压器原、副线圈电压关系可
再结合原、副线圈电流之间的关系
联立可得
则
当S闭合时，设此时原线圈的电流为，等效电路图如图乙所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压
可得
副线圈中的电压为
根据变压器原、副线圈电压关系
再结合原、副线圈电流之间的关系
联立可得
联立解得
所以S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误；
D．原线圈的电流变为4I，所以副线圈的电流也变为原来的4倍，的电功率变为原来的16倍，故D正确。
故选D。
【一题多解】
设开关S断开前后，原线圈的电流分别为I和kI，变压器的等效电阻为和，由于变压器输入功率与输出功率相同，开关S闭合前有
开关S闭合后有
根据闭合电路欧姆定律，开关S闭合前有
S闭合后
根据以上各式得
解得
所以开关S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误。
7．B
【详解】
AB．灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，因为输入电压为灯泡额定电压的倍，所以原线圈输入电压为灯泡额定电压的倍，输出电压等于灯泡的额定电压，可知：原、副线圈匝数之比为6：，故A错误，B正确；
CD．根据公式
得和的电流之比为
由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得：两者的电功率之比为：，故CD错误。
故选。
8．D
【详解】
根据
解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．副线圈两端电压的变化频率为
A错误；
B．在时刻，电流表A2的示数等于电流的有效值，不等于零，B错误；
D．滑片向上移动过程中，R变大，根据串反并同， V3示数变大；因为电源电动势不变，V1不变，因为匝数比不变，V2不变，D正确；
C．把R0看作电源的内阻，把R看作外电路电阻，因为这两个电阻的大小关系不确定，所以不能确定R功率的增减，C错误。
故选D。
10．C
【详解】
AB．电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，AB错误；
C．根据题意得
解得
C正确；
D．当磁感应强度最大时，感应电流等于零，线圈受到的安培力等于零，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．用户的用电器是并联的，当用户的用电器增加时，R减小，故A错误；
B．根据变压器的电压之比等于匝数之比，由于原线圈电压不变、匝数比不变，则电压表V2的示数不变；当用户的用电器增加时，总电阻减小、总电流增大，所以A2的示数变大，根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比，所以电流表A1的示数也增大，故B错误；
C．对于副线圈所在的电路，根据闭合电路的欧姆定律可得
U2＝I2R0+U3
解得
U3＝U2﹣I2R0
由于U2和R0为定值，则
故C正确；
D．根据B选项可知，V1与V2示数的比值等于A2与A1示数的比值，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
因电压互感器原、副线圈的匝数比分别为1000：1，电压表的示数为22V，可知输电电压为
电流互感器原、副线圈的匝数比分别为1：100，已知电流表的示数为1A，可知输电电流
则输电功率
P=I1U1=2200kW
故选D。
13．D
【详解】
AB．由理想变压器的特点可知
，
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以变大，则变大，故电流表示数变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，原线圈两端电压
因为变大，所以减小，得减小，电压表示数减小，故AB错误；
C．原线圈与副线图两端电压之比为
电流之比
联立可得
即
电压表示数为
故C错误；
D．R获得的功率
当时，R获得的功率最大，此时
故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
由题知，原线圈交变电压的有效值为
根据理想变压器变压比
解得
又
所以电压表示数为55V，故D正确，ABC错误。
15．D
【详解】
A．开关闭合，输入电压不变，副线圈总电阻减小，根据
，
可知，副线圈电压U2不变，输出电流增大，再根据闭合电路的欧姆定律
U2= I2r + I2R并
可得，串联电阻r分压增大，并联部分电压减小，灯泡L变暗，A错误；
BC．开关闭合，副线圈总电阻减小，输入电压不变，则输出电压不变，V示数不变，输出电流增大，根据
则输入电流增大，A示数增大，BC错误；
D．开关闭合，副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，副线圈总电流增大，副线圈输出功率变大，则原线圈输入功率增大，D正确。
故选D。
16． 0.3 15
【详解】
[1]．根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压
根据输入功率等于输出功率知
代入数据解得
[2]．变压器的输出总功率为
．
17． 电磁感应或互感 大于
【详解】
（1）[1]变压器有两组线圈。初级线圈和次级线圈。次级线圈在初级线圈外边。当初级线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势，即变压器工作原理是采用电磁感应或者互感；
（2）[2]实验中考虑到变压器“三损”，即铁芯损耗（不变损耗简称铁损），铜损（可变损耗）和附加损耗。实验结论将有。
18． 0V 0A 44V 0.44A
【详解】
（1）[1][2]变压器工作在交流电源上，所以当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为0，电流表的示数也为0
（2）[3][4]当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，原线圈电压的有效值为220V，根据
可知电压表示44V，在根据
可知电流表的示数为0.44A
19． 1:1； 40；
（1）根据理想变压器的特点输入功率等于输出功率，即可求解；
（2）根据原副线圈电压与匝数成正比即可求出副线圈两端的电压；
【详解】
（1）[1]．根据理想变压器的特点，输入功率等于输出功率，所以
P入：P出=1：1
（2）[2]．原线圈两端电压的有效值为：
根据电压与匝数成正比，有：
代入数据：
解得：
U2＝40V
【点睛】
解决本题关键是知道理想变压器的特点，没有能量损失，输入功率等于输出功率，以及变压比规律和变流比规律即可求解．
20．（1）；（2），
【详解】
（1）线框在匀强磁场中匀速转动，回路中产生正弦式交变电流，设电动势的峰值为Em，则有
解得
（2）把外电路（变压器和电阻R）等效为一个电阻R′，当等效电阻时电阻R消耗的电功率最大，设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，则有
解得
即当时，电阻R消耗的电功率最大此时有
解得
21．副线圈，因为副线圈中电流大于原线圈的电流
【详解】
降压变压器的副线圈应当用较粗的导线。根据理想变压器的特点可知输出功率等于输入功率，即
降压变压器的电压满足
因而电流满足
即副线圈的电流大于原线圈的电流，又因为变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗，所以副线圈应用较粗的导线。
22．（1）18V；（2）12W
【详解】
（1）副线圈两端的电压为6V，变压器电压与匝数的关系为
解得变压器原线圈两端的电压为
（2）变压器不改变功率，可得原线圈中的电流为
故电源的输出功率为
23．见解析
【详解】
两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．手机无线充电是比较新颖的充电方式．如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量．当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电．在充电过程中（ ）
A．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C．送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D．手机和基座无须导线连接，这样传递能量没有损失
2．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）
A．电流表A1的示数减小 B．电压表V1的示数增大
C．原线圈输入功率增大 D．电阻R消耗的电功率减小
3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻为R，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）
A．当S与a连接， 时，电流表的示数为0
B．无论S与a或b相连，1s内电阻R上电流方向均改变100次
C．将S由a拨向b后时，电压表示数将变为原来的一半
D．将S由a拨向b后时，电阻R消耗的功率变为原来的2倍
4．如图所示，理想自耦变压器输入端接入正弦交流电，输出端可以通过调节触头的位置来改变输出端匝数，同时在输出端并联一个指示灯L，输出电路中接入滑动变阻器R，调节的位置可以改变R的阻值，两电表均为理想交流电表，以下说法正确的是（ ）
A．指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次
B．不论开关S状态如何，电压表示数为
C．闭合开关S，仅向下滑动，输入功率变小
D．闭合开关S，仅向下滑动，电表示数不变
5．如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开。现接通S，以下说法正确的是（ ）
A．M、N两端输出电压U减小
B．等效电阻R的电压增大
C．灯泡L1的电流增大
D．电流表的示数减小
6．如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的电阻和理想交流电流表A．副线圈匝数为，接有阻值和的两个电阻。为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，频率为50Hz。该变压器原、副线圈匝数比，当开关S断开时，电流表的示数为，则（ ）
A．流经的交变电流的频率为100Hz
B．当开关S断开时，的电功率为
C．当开关S闭合时，原线圈两端的电压增大
D．当开关S闭合时，的电功率变为原来的16倍
7．如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡和，当原线圈、端输入电压为灯泡额定电压的倍时，两灯泡均正常发光，则（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为：
B．原、副线圈的匝数之比为：
C．此时灯泡和的功率之比为：
D．此时灯泡和的功率之比为：
8．2020年春新冠肺炎疫情在全世界各地爆发蔓延，口罩需求量大量增加，某汽车厂决定改建生产线转产口罩，原生产线工作电压为，而口罩机工作电压为。现在需要变压器来进行降压，若变压器原线圈匝数为3800匝，则副线圈匝数为（ ）
A．110 B．220 C．1100 D．2200
9．如图甲所示为某一理想变压器，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，时刻滑片处于最下端，下列说法正确的是（ ）
A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B．在时刻，电流表A2的示数为0
C．滑片向上移动过程中，电流表A1示数变小，滑动变阻器R消耗的功率变大
D．滑片向上移动过程中，电压表V1和V2的示数不变，V3的示数变大
10．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R的电阻，电表都是理想电表。已知每匝线圈的电阻均为R，若在线圈位置加人垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R的功率相等。下列说法正确的是（ ）
A．时刻两电流表示数均达最大
B．时刻两电流表示数均为0
C．原、副线圈匝数比
D．对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大
11．如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）
A．用户的用电器是串联的，R增大
B．A1的示数变小
C．V3示数变化量的绝对值与A2示数变化量的绝对值的比值不变
D．V1与V2示数的比值等于A1与A2示数的比值
12．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为1000：1和1：100，已知电压表的示数为22V，电流表的示数为1A，则线路输送的电功率是（ ）
A．220W B．22kW
C．220kW D．2200kW
13．如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0串联后接在电压恒定U0=36V的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1：3.已知R0=4Ω，R的最大阻值为100Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电源的输出功率变小
C．当R=4Ω时，电压表示数为5.4V
D．当R=36Ω时，R获得的功率最大
14．如题图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比，和为完全相同的定值电阻，电压表为理想电表，原线圈两端加电压（V），则电压表的示数为（ ）
A．220V B．110V C． D．55V
15．如图所示，理想变压器输入电压u = Umsinωt。电压表V、电流表A均为理想电表。接通开关S，则（ ）
A．灯泡L变亮 B．A、V示数均减小
C．V示数不变，A示数减小 D．原线圈输入功率增大
二、填空题
16．如图所示，理想变压器原线圈匝数匝，输入的交变电压，副线圈匝数分别为匝、匝．灯泡电阻为5Ω，灯泡电阻为10Ω．则原线圈中电流_________A，变压器的输出总功率P=______W．
17．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的，如图所示为可拆式变压器的构造。
（1）其工作原理是：___________；
（2）实验中考虑到变压器“三损”，实验结论将有：___________（选填“>”“＜”或“=”）。
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44 V直流电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
（2）当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，电压表示数______V，电流表示数______A。
19．某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．
（1）变压器输入、输出功率之比为________
（2）副线圈两端电压的有效值为________伏
三、解答题
20．一边长为L的N匝正方形金属线框abcd，其总电阻为r，线框在磁感应强度大小为B的匀强磁场中以恒定角速度ω做匀速圆周运动。金属线框外接电阻为R的电热器，如图甲所示，V为理想交流电压表。
（1）求电压表的示数U；
（2）若在电刷与电压表间接入一理想变压器，如图乙所示，要使电阻R消耗的电功率最大，求变压器原、副线圈的匝数比k及电压表的示数U′。
21．变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？
22．如图所示理想变压器原副线圈匝数之比：=3：1，R=12Ω，当ab间接上交变电源后，副线圈两端连接标有6V，9W的灯泡正常发光。
（1）求变压器原线圈两端的电压；
（2）求电源的输出功率。
23．如图所示，在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，A正确；
B．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，B错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C错误；
D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上，但充电过程中仍有电能量损失，D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A C．开关S闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，即电流表A1的示数增大，原线圈输入功率增大。A错误，C正确；
B．根据理想变压器的电压之比等于原副线圈的匝数之比，理想变压器输入电压保持不变，理想变压器输出电压保持不变，电压表V1的示数不变。B错误；
D．开关S闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，电阻R消耗的电功率增大。D错误。
故选C。
3．B
【详解】
A．电流表测量的是有效值，有效值不为零，所以当S与a连接，时，电流表的示数不为0，A错误；
B．变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的周期是0.02s，频率为50Hz，1s电流方向改变100次，B正确。
CD．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数减半，根据
所以副线圈的输出的电压要变大为原来2倍，电阻R上消耗的功率变大4倍，CD错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．指示灯L不经过开关S与一小段线圈连接，不论S状态如何，灯L常亮，由题意可知，交流电周期
且一个周期电流方向改变2次，故每秒钟通过指示灯的电流方向改变100次，A错误；
B．不论开关S状态如何，电压表示数都为有效值220V，B错误；
C．闭合开关S，仅向下滑动，输出端匝数减小，根据电压比可知，输出端电压减小，由可知，输出端的功率变小，输入功率变小，C正确；
D．闭合开关S，仅向下滑动，接入电路的电阻阻值减小，电压表示数不变，输出端电压不变，由欧姆定律可知，电流表示数变大，D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，A错误；
BC．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，灯泡L1变暗，B正确，C错误；
D．当S接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也变大，D错误；
故选B。
6．D
【详解】
A．流经的交变电流的频率仍为50Hz，故A错误；
B．当开关S断开时，由
可知，流经的交变电流为3I，由
可得，的电功率为，故B错误；
C．当S断开时，等效电路图如图甲所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压
可得
副线圈中的电压为
根据变压器原、副线圈电压关系可
再结合原、副线圈电流之间的关系
联立可得
则
当S闭合时，设此时原线圈的电流为，等效电路图如图乙所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压
可得
副线圈中的电压为
根据变压器原、副线圈电压关系
再结合原、副线圈电流之间的关系
联立可得
联立解得
所以S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误；
D．原线圈的电流变为4I，所以副线圈的电流也变为原来的4倍，的电功率变为原来的16倍，故D正确。
故选D。
【一题多解】
设开关S断开前后，原线圈的电流分别为I和kI，变压器的等效电阻为和，由于变压器输入功率与输出功率相同，开关S闭合前有
开关S闭合后有
根据闭合电路欧姆定律，开关S闭合前有
S闭合后
根据以上各式得
解得
所以开关S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误。
7．B
【详解】
AB．灯泡正常发光，则其电压均为额定电压，因为输入电压为灯泡额定电压的倍，所以原线圈输入电压为灯泡额定电压的倍，输出电压等于灯泡的额定电压，可知：原、副线圈匝数之比为6：，故A错误，B正确；
CD．根据公式
得和的电流之比为
由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得：两者的电功率之比为：，故CD错误。
故选。
8．D
【详解】
根据
解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．副线圈两端电压的变化频率为
A错误；
B．在时刻，电流表A2的示数等于电流的有效值，不等于零，B错误；
D．滑片向上移动过程中，R变大，根据串反并同， V3示数变大；因为电源电动势不变，V1不变，因为匝数比不变，V2不变，D正确；
C．把R0看作电源的内阻，把R看作外电路电阻，因为这两个电阻的大小关系不确定，所以不能确定R功率的增减，C错误。
故选D。
10．C
【详解】
AB．电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，AB错误；
C．根据题意得
解得
C正确；
D．当磁感应强度最大时，感应电流等于零，线圈受到的安培力等于零，D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．用户的用电器是并联的，当用户的用电器增加时，R减小，故A错误；
B．根据变压器的电压之比等于匝数之比，由于原线圈电压不变、匝数比不变，则电压表V2的示数不变；当用户的用电器增加时，总电阻减小、总电流增大，所以A2的示数变大，根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比，所以电流表A1的示数也增大，故B错误；
C．对于副线圈所在的电路，根据闭合电路的欧姆定律可得
U2＝I2R0+U3
解得
U3＝U2﹣I2R0
由于U2和R0为定值，则
故C正确；
D．根据B选项可知，V1与V2示数的比值等于A2与A1示数的比值，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
因电压互感器原、副线圈的匝数比分别为1000：1，电压表的示数为22V，可知输电电压为
电流互感器原、副线圈的匝数比分别为1：100，已知电流表的示数为1A，可知输电电流
则输电功率
P=I1U1=2200kW
故选D。
13．D
【详解】
AB．由理想变压器的特点可知
，
可知
滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以变大，则变大，故电流表示数变大，电源的输出功率为
则电源的输出功率变大，原线圈两端电压
因为变大，所以减小，得减小，电压表示数减小，故AB错误；
C．原线圈与副线图两端电压之比为
电流之比
联立可得
即
电压表示数为
故C错误；
D．R获得的功率
当时，R获得的功率最大，此时
故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
由题知，原线圈交变电压的有效值为
根据理想变压器变压比
解得
又
所以电压表示数为55V，故D正确，ABC错误。
15．D
【详解】
A．开关闭合，输入电压不变，副线圈总电阻减小，根据
，
可知，副线圈电压U2不变，输出电流增大，再根据闭合电路的欧姆定律
U2= I2r + I2R并
可得，串联电阻r分压增大，并联部分电压减小，灯泡L变暗，A错误；
BC．开关闭合，副线圈总电阻减小，输入电压不变，则输出电压不变，V示数不变，输出电流增大，根据
则输入电流增大，A示数增大，BC错误；
D．开关闭合，副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，副线圈总电流增大，副线圈输出功率变大，则原线圈输入功率增大，D正确。
故选D。
16． 0.3 15
【详解】
[1]．根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压
根据输入功率等于输出功率知
代入数据解得
[2]．变压器的输出总功率为
．
17． 电磁感应或互感 大于
【详解】
（1）[1]变压器有两组线圈。初级线圈和次级线圈。次级线圈在初级线圈外边。当初级线圈通上交流电时，变压器铁芯产生交变磁场，次级线圈就产生感应电动势，即变压器工作原理是采用电磁感应或者互感；
（2）[2]实验中考虑到变压器“三损”，即铁芯损耗（不变损耗简称铁损），铜损（可变损耗）和附加损耗。实验结论将有。
18． 0V 0A 44V 0.44A
【详解】
（1）[1][2]变压器工作在交流电源上，所以当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为0，电流表的示数也为0
（2）[3][4]当原线圈接在输出电压U=311sin100πtV的交变电源上时，原线圈电压的有效值为220V，根据
可知电压表示44V，在根据
可知电流表的示数为0.44A
19． 1:1； 40；
（1）根据理想变压器的特点输入功率等于输出功率，即可求解；
（2）根据原副线圈电压与匝数成正比即可求出副线圈两端的电压；
【详解】
（1）[1]．根据理想变压器的特点，输入功率等于输出功率，所以
P入：P出=1：1
（2）[2]．原线圈两端电压的有效值为：
根据电压与匝数成正比，有：
代入数据：
解得：
U2＝40V
【点睛】
解决本题关键是知道理想变压器的特点，没有能量损失，输入功率等于输出功率，以及变压比规律和变流比规律即可求解．
20．（1）；（2），
【详解】
（1）线框在匀强磁场中匀速转动，回路中产生正弦式交变电流，设电动势的峰值为Em，则有
解得
（2）把外电路（变压器和电阻R）等效为一个电阻R′，当等效电阻时电阻R消耗的电功率最大，设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，则有
解得
即当时，电阻R消耗的电功率最大此时有
解得
21．副线圈，因为副线圈中电流大于原线圈的电流
【详解】
降压变压器的副线圈应当用较粗的导线。根据理想变压器的特点可知输出功率等于输入功率，即
降压变压器的电压满足
因而电流满足
即副线圈的电流大于原线圈的电流，又因为变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗，所以副线圈应用较粗的导线。
22．（1）18V；（2）12W
【详解】
（1）副线圈两端的电压为6V，变压器电压与匝数的关系为
解得变压器原线圈两端的电压为
（2）变压器不改变功率，可得原线圈中的电流为
故电源的输出功率为
23．见解析
【详解】
两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会使穿过另一个线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页