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 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-18 20:15:56 | ||
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文档简介
选择性必修二 3.3 变压器 同步练习
一、单选题
1．如图甲为风力发电的简易模型，发电机与理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动，转速与风速成正比。某一风速时，变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。则（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．电压表的示数是200V
C．开关K从断开到闭合，变压器的输入功率减小
D．风速加倍时，变压器原线圈的瞬时值表达式为
2．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（ ）
A．向上滑动P B．增大交流电源的电压
C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
3．如图所示，理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）D1与电阻R1串联、理想二极管D2和电阻R2串联，然后并联接入理想变压器的副线圈中，电阻R1＝R2＝R。变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接入电压为U0的正弦交流电，图中的电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．若电阻R1上的电流有效值为I1，则电流表的示数为I1
B．若R1两端的电压有效值为U1，电压表示数为U1
C．副线圈上的电流有效值是电阻R1上电流的两倍
D．原线圈的输入电压是电阻R1两端电压的4倍
4．互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（ ）
A．该电流表可用来测量直流电 B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大
C．该电流表测电流时相当于降压变压器 D．测量时电流表应串联在被测通电导线中
5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，电流表和电压表均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，A、B两端电压u1=12sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1的读数为1A
B．电压表V的读数为24V
C．电流表A2的读数为2A
D．变压器输入功率为6W
6．理想变压器的原线圈接家庭用交流电，副线圈接一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）和一额定电压为的灯泡。灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈和副线圈的匝数比为
B．原线圈和副线圈的匝数比为
C．副线圈两端电压的最大值为
D．副线圈两端电压的最大值为
7．理想变压器与电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示电路，a、b两端接电压恒定的正弦交流电源。现使变阻器滑片P向左滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A．流过R1的电流减小
B．R2两端的电压变大
C．变阻器R两端电压变大
D．电源的输出功率变小
8．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（ ）
A．向上滑动P B．增大电容器C的电容
C．减小交流电源的频率 D．增大交流电源的电压
9．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2 = 10:1 。一个标有“10V、100W”的灯泡正常发光时，则理想变压器的（ ）
A．输入电压 U1 =10V B．输入功率 P1= 100W
C．输入电流 I1= 10A D．输出电流 I2= 1A
10．无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
B．充电设备的电流与手机的充电电流一定相等
C．充电的原理主要利用了自感
D．充电设备与手机不接触也能充电
11．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端接有阻值的定值电阻，副线圈上接有阻值的定值电阻。当原线圈接有的交变电压时，理想交变电流表的示数为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，100匝矩形线框，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为30rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两相同灯泡和。已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，开关S断开时正常发光，且电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．若从图示位置开始计时，则线框产生的感应电动势的瞬时值的表达式为
B．若开关闭合，则交流电源的输出功率不变
C．若开关S闭合，则灯泡亮度不变
D．灯泡的额定功率为15W
13．理想变压器原线圈串接电流表A1连接在电压有效值不变的交流电源上，变压器副线圈连接的电路如图所示，各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数变大 B．电流表A2示数变小
C．电压表V示数变大 D．电阻R1消耗的电功率变小
14．下列现象利用电磁感应的原理说法不正确的有（ ）
A．如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化
B．如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C．如图丙所示，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．如图丁所示，变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
15．探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接入理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后（ ）
A．示数变小，与示数的比值不变
B．示数变大，与示数的比值变大
C．示数变小，与示数的比值变大
D．示数不变，与示数的比值不变
二、填空题
16．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
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．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“=”）。
19．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和。当输入电压为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。则原、副线圈匝数之比______，此时a、b两灯泡功率之比______。
三、解答题
20．在图a、b所示的两个电路中，当a、b两端与e、f两端分别加的交变电流电压时，测得c、d间和g、h间的电压均为。
（1）若分别在c、d两端和g、h两端加的交变电流电压，则a、b间和e、f间的电压各是多少？
（2）若分别在c、d两端和g、h两端加的直流电压，则a、b间和e、f间的电压各是多少？
21．变压器为什么不能改变恒定电流的电压？
22．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？
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．D
【详解】
A．由图乙可知，原线圈两端电压的最大值为，周期，则
变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
故A错误；
B．原线圈两端电压的有效值为
根据
得，负线圈两端电压的有效值为
电压表的示数即为负线圈两端电压的有效值，故B错误；
C．开关K从断开到闭合，副线圈所在电路总阻值减小，而副线圈两端电压不变，根据
。
知变压器的输入功率增大，故C错误；
D．变压器原线圈的瞬时值表达式一般式为
因转速与风速成正比，所以风速加倍时，转速加倍，即角速度加倍，变压器原线圈的瞬时值表达式变为
故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．P向上滑动增大，增大，灯泡变亮，A正确；
B．根据题意，要使灯泡变亮，就得使灯泡上的电压增加，所以
可知可以增加交流电源的电压，B错误；
C．又根据
可知，增加交流电的频率可以使增加，导致电动势增大，同时电容器的容抗减小，C错误；
D．电容器C的电容减小，根据
可知，容抗增大，灯泡变暗，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AC．设副线圈的输出电压为U，输出电流为I，根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
解得原线圈的输入电压为
根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可得
则原线圈的电流为，则输出功率为
由对称性可知两电阻功率相等，所以每个电阻的功率为，则有
解得每个电阻上的电流的有效值为
综上所述可知，若电阻R1上的电流有效值为，副线圈的电流
则电流表的示数为，故AC错误；
BD．若R1两端的电压有效值为U1，根据
解得
根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
解得原线圈的输入电压为
故B正确，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量直流电，故A错误；
B．电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故B正确；
C．该电表原线圈为单匝，是升压变压器，故C错误；
D．测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
B．电源电压有效值为12V，由电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为6V，电压表测量的是有效值，示数也为6V，故B错误；
AC．电压表的示数为6V，灯泡电阻RL=6Ω，根据欧姆定律
解得
故AC错误；
D．变压器输入功率
P=U1I1=12×0.5W=6W
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
CD.原线圈接家庭用交流电，副线圈两端电压因二极管的作用由一半时间电压为0，则有
解得
故C正确，D错误；
AB.副线圈两端电压的有效值
解得
则原副线圈匝数之比为
AB错误。
故选C。
7．B
【详解】
AD．设原线圈电压为U1，原线圈电路电流为I1，副线圈电压为U2，副线圈电路电流为I2，原副线圈匝数分别为n1,n2由线圈匝数比等于电压比可知
由闭合电路欧姆定律
联立可得
由题意，P向左滑动，R减小，I1增大。A错误；
B．由A中分析可知，I1增大，则I2增大，所以R2两端的电压变大，B正确；
C．由
知U1减小，则U2减小，而R2两端的电压变大，所以变阻器R两端电压变小，C错误；
D．电源输出功率为
由I1增大，U不变知电源输出功率增大，D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．向上滑动P，副线圈匝数增大，电压增大，灯泡变亮，A可行；
B．增大电容器C的电容，减小了容抗，通过灯泡的电流增大，灯泡变亮，B可行；
C．减小交流电源的频率增大了容抗，通过电容器的电流减小，灯泡变暗，C不可行；
D．增大交流电的电压，副线圈两端电压也增大，D可行；
故选C。
9．B
【详解】
A．灯泡正常发光，则灯泡的电压为10V，即变压器的输出电压为10V，根据变压器的电压关系
可知，变压器的输入电压为
故A错误；
B．灯泡正常发光，则灯泡达到额定功率100W，即变压器的输出功率为100W，则输入功率 P1等于输出功率也为100W，故B正确；
CD．灯泡正常发光，可得变压器的输出电流为
根据变压器的电流关系
可得，变压器的输入电流为
I1= 1A
故CD错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．充电设备中的线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，A错误；
B．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像变压器工作原理一样，原、副线圈匝数不一样，电流不同，B错误；
CD．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以充电设备与手机不接触也能充电，C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
由（V）可知交流电压的有效值
由可知副线圈两端的电压
由
得通过原线圈的电流
所以理想交变电流表的示数
故选B。
12．C
【详解】
A．若从图示位置开始计时，则线框产生的感应电动势的瞬时值的表达式
A错误；
B．若开关闭合，输出端电阻减小，输出电压不变，则交流电源的输出功率增大，B错误；
C．若开关S闭合，输出电压不变，则灯泡两端电压不变，功率不变，亮度不变，C正确；
D．灯泡的额定功率与灯泡的额定功率相等，开关断开时，正常发光，此时灯泡的额定功率等于此时变压器的输入功率，变压器正线圈电压有效值U1为
所以额定功率为
D错误；
故选C。
13．B
【详解】
AB．因为原线圈所接交流电源有效值不变，所以副线圈两端电压不变，当滑动变阻器滑片P下滑过程中，其接入电路的阻值增大，电流表A2示数将变小，而副线圈所接电路的总电阻增大，所以总电流减小，根据理想变压器变流规律可知电流表A1示数变小，故A错误，B正确；
CD．R1和R2串联后接在副线圈两端，所以通过R1和R2的电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，R2两端电压不变，电压表V示数不变，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，A说法正确，不满足题意要求；
B．安检门可以检测金属物品，是因为安检门中的线圈有交变电流，产生了变化的磁场，当有金属物品通过时，会在金属物品中产生感应电流，而金属物品中感应电流产生的磁场会引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到进行报警，B说法正确，不满足题意要求；
C．阻尼摆经过磁场时在阻尼摆的铝盘中会产生感应电动势，从而产生感应电流，磁场对感应电流的安培力总是阻碍阻尼摆的运动，C说法正确，不满足题意要求；
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，是为了减小涡流，减小损耗，D说法错误，满足题意要求；
故选D。
15．D
【详解】
整个过程中原副线圈的匝数没变，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，V1示数不变，根据可知V2不变，且与示数的比值不变。当S闭合后，总电阻减小，所以A2增大，根据 可知A1增大，与示数的比值不变，故ABC错误、D正确；
故选D。
16． 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．
17．能量损失
【详解】
18． 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。
19． 9:1 1:9
【详解】
[1]当输入电压为灯泡额定电压的10倍，两灯泡均能正常发光。说明灯泡a的电压为额定电压，原线圈电压为额定电压的9倍；副线圈电压即为灯泡b的电压，为1倍的额定电压。根据变压器电压之比等于匝数之比，可知原、副线圈匝数之比为9:1，
[2]a和额定电压相同，再根据变压器电流之比等于匝数反比，可知原、副线圈电流之比为1:9，由功率
可知a、b两灯泡功率之比为为1:9。
20．（1）220V，110V；（2）0，110V
【详解】
（1）当a、b两端接220V的交变电压时，测得c、d两端的电压为110V，根据
则原副线圈匝数比为2：1，所以当c、d两端加上110V交变电压，根据
a、b间的电压为
当g、h两端加上110V交变电压时，e与滑片间无电流，电压为零，故e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为110V
（2）若在c、d两端加的直流电压，根据变压器原理，a、b间的电压为零
g、h两端加的直流电压，e与滑片间无电流，电压为零，e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为110V
21．见解析
【详解】
变压器是根据电磁感应原理来工作的，恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，所以变压器不能改变恒定电流的电压。
22．108
【详解】
根据电压与匝数成正比，有
代入数据
解得
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
一、单选题
1．如图甲为风力发电的简易模型，发电机与理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动，转速与风速成正比。某一风速时，变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。则（ ）
A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
B．电压表的示数是200V
C．开关K从断开到闭合，变压器的输入功率减小
D．风速加倍时，变压器原线圈的瞬时值表达式为
2．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（ ）
A．向上滑动P B．增大交流电源的电压
C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容
3．如图所示，理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）D1与电阻R1串联、理想二极管D2和电阻R2串联，然后并联接入理想变压器的副线圈中，电阻R1＝R2＝R。变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接入电压为U0的正弦交流电，图中的电压表和电流表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A．若电阻R1上的电流有效值为I1，则电流表的示数为I1
B．若R1两端的电压有效值为U1，电压表示数为U1
C．副线圈上的电流有效值是电阻R1上电流的两倍
D．原线圈的输入电压是电阻R1两端电压的4倍
4．互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（ ）
A．该电流表可用来测量直流电 B．次级线圈匝数越少，电流表读数越大
C．该电流表测电流时相当于降压变压器 D．测量时电流表应串联在被测通电导线中
5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，电流表和电压表均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，A、B两端电压u1=12sin100πt（V）。下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1的读数为1A
B．电压表V的读数为24V
C．电流表A2的读数为2A
D．变压器输入功率为6W
6．理想变压器的原线圈接家庭用交流电，副线圈接一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）和一额定电压为的灯泡。灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈和副线圈的匝数比为
B．原线圈和副线圈的匝数比为
C．副线圈两端电压的最大值为
D．副线圈两端电压的最大值为
7．理想变压器与电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示电路，a、b两端接电压恒定的正弦交流电源。现使变阻器滑片P向左滑动，则下列说法中正确的是（ ）
A．流过R1的电流减小
B．R2两端的电压变大
C．变阻器R两端电压变大
D．电源的输出功率变小
8．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，下列方法不可行的有（ ）
A．向上滑动P B．增大电容器C的电容
C．减小交流电源的频率 D．增大交流电源的电压
9．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2 = 10:1 。一个标有“10V、100W”的灯泡正常发光时，则理想变压器的（ ）
A．输入电压 U1 =10V B．输入功率 P1= 100W
C．输入电流 I1= 10A D．输出电流 I2= 1A
10．无线充电技术能实现能量的无线传输，如图是无线充电设备给手机充电，下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．充电设备中的线圈通恒定电流也可以对手机无线充电
B．充电设备的电流与手机的充电电流一定相等
C．充电的原理主要利用了自感
D．充电设备与手机不接触也能充电
11．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈两端接有阻值的定值电阻，副线圈上接有阻值的定值电阻。当原线圈接有的交变电压时，理想交变电流表的示数为（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，100匝矩形线框，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以角速度为30rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两相同灯泡和。已知变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，开关S断开时正常发光，且电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．若从图示位置开始计时，则线框产生的感应电动势的瞬时值的表达式为
B．若开关闭合，则交流电源的输出功率不变
C．若开关S闭合，则灯泡亮度不变
D．灯泡的额定功率为15W
13．理想变压器原线圈串接电流表A1连接在电压有效值不变的交流电源上，变压器副线圈连接的电路如图所示，各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数变大 B．电流表A2示数变小
C．电压表V示数变大 D．电阻R1消耗的电功率变小
14．下列现象利用电磁感应的原理说法不正确的有（ ）
A．如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内金属能迅速熔化
B．如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C．如图丙所示，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．如图丁所示，变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
15．探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接入理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后（ ）
A．示数变小，与示数的比值不变
B．示数变大，与示数的比值变大
C．示数变小，与示数的比值变大
D．示数不变，与示数的比值不变
二、填空题
16．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
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．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“=”）。
19．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和。当输入电压为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。则原、副线圈匝数之比______，此时a、b两灯泡功率之比______。
三、解答题
20．在图a、b所示的两个电路中，当a、b两端与e、f两端分别加的交变电流电压时，测得c、d间和g、h间的电压均为。
（1）若分别在c、d两端和g、h两端加的交变电流电压，则a、b间和e、f间的电压各是多少？
（2）若分别在c、d两端和g、h两端加的直流电压，则a、b间和e、f间的电压各是多少？
21．变压器为什么不能改变恒定电流的电压？
22．有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？
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．D
【详解】
A．由图乙可知，原线圈两端电压的最大值为，周期，则
变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
故A错误；
B．原线圈两端电压的有效值为
根据
得，负线圈两端电压的有效值为
电压表的示数即为负线圈两端电压的有效值，故B错误；
C．开关K从断开到闭合，副线圈所在电路总阻值减小，而副线圈两端电压不变，根据
。
知变压器的输入功率增大，故C错误；
D．变压器原线圈的瞬时值表达式一般式为
因转速与风速成正比，所以风速加倍时，转速加倍，即角速度加倍，变压器原线圈的瞬时值表达式变为
故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A．P向上滑动增大，增大，灯泡变亮，A正确；
B．根据题意，要使灯泡变亮，就得使灯泡上的电压增加，所以
可知可以增加交流电源的电压，B错误；
C．又根据
可知，增加交流电的频率可以使增加，导致电动势增大，同时电容器的容抗减小，C错误；
D．电容器C的电容减小，根据
可知，容抗增大，灯泡变暗，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AC．设副线圈的输出电压为U，输出电流为I，根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
解得原线圈的输入电压为
根据理想变压器的电流之比等于匝数的反比可得
则原线圈的电流为，则输出功率为
由对称性可知两电阻功率相等，所以每个电阻的功率为，则有
解得每个电阻上的电流的有效值为
综上所述可知，若电阻R1上的电流有效值为，副线圈的电流
则电流表的示数为，故AC错误；
BD．若R1两端的电压有效值为U1，根据
解得
根据变压器的电压之比等于匝数之比可得
解得原线圈的输入电压为
故B正确，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量直流电，故A错误；
B．电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故B正确；
C．该电表原线圈为单匝，是升压变压器，故C错误；
D．测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
B．电源电压有效值为12V，由电压之比等于匝数之比可得，副线圈两端电压有效值为6V，电压表测量的是有效值，示数也为6V，故B错误；
AC．电压表的示数为6V，灯泡电阻RL=6Ω，根据欧姆定律
解得
故AC错误；
D．变压器输入功率
P=U1I1=12×0.5W=6W
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
CD.原线圈接家庭用交流电，副线圈两端电压因二极管的作用由一半时间电压为0，则有
解得
故C正确，D错误；
AB.副线圈两端电压的有效值
解得
则原副线圈匝数之比为
AB错误。
故选C。
7．B
【详解】
AD．设原线圈电压为U1，原线圈电路电流为I1，副线圈电压为U2，副线圈电路电流为I2，原副线圈匝数分别为n1,n2由线圈匝数比等于电压比可知
由闭合电路欧姆定律
联立可得
由题意，P向左滑动，R减小，I1增大。A错误；
B．由A中分析可知，I1增大，则I2增大，所以R2两端的电压变大，B正确；
C．由
知U1减小，则U2减小，而R2两端的电压变大，所以变阻器R两端电压变小，C错误；
D．电源输出功率为
由I1增大，U不变知电源输出功率增大，D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．向上滑动P，副线圈匝数增大，电压增大，灯泡变亮，A可行；
B．增大电容器C的电容，减小了容抗，通过灯泡的电流增大，灯泡变亮，B可行；
C．减小交流电源的频率增大了容抗，通过电容器的电流减小，灯泡变暗，C不可行；
D．增大交流电的电压，副线圈两端电压也增大，D可行；
故选C。
9．B
【详解】
A．灯泡正常发光，则灯泡的电压为10V，即变压器的输出电压为10V，根据变压器的电压关系
可知，变压器的输入电压为
故A错误；
B．灯泡正常发光，则灯泡达到额定功率100W，即变压器的输出功率为100W，则输入功率 P1等于输出功率也为100W，故B正确；
CD．灯泡正常发光，可得变压器的输出电流为
根据变压器的电流关系
可得，变压器的输入电流为
I1= 1A
故CD错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．充电设备中的线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无线充电，A错误；
B．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像变压器工作原理一样，原、副线圈匝数不一样，电流不同，B错误；
CD．充电的原理主要利用了电磁感应的互感原理，所以充电设备与手机不接触也能充电，C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
由（V）可知交流电压的有效值
由可知副线圈两端的电压
由
得通过原线圈的电流
所以理想交变电流表的示数
故选B。
12．C
【详解】
A．若从图示位置开始计时，则线框产生的感应电动势的瞬时值的表达式
A错误；
B．若开关闭合，输出端电阻减小，输出电压不变，则交流电源的输出功率增大，B错误；
C．若开关S闭合，输出电压不变，则灯泡两端电压不变，功率不变，亮度不变，C正确；
D．灯泡的额定功率与灯泡的额定功率相等，开关断开时，正常发光，此时灯泡的额定功率等于此时变压器的输入功率，变压器正线圈电压有效值U1为
所以额定功率为
D错误；
故选C。
13．B
【详解】
AB．因为原线圈所接交流电源有效值不变，所以副线圈两端电压不变，当滑动变阻器滑片P下滑过程中，其接入电路的阻值增大，电流表A2示数将变小，而副线圈所接电路的总电阻增大，所以总电流减小，根据理想变压器变流规律可知电流表A1示数变小，故A错误，B正确；
CD．R1和R2串联后接在副线圈两端，所以通过R1和R2的电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，R2两端电压不变，电压表V示数不变，故CD错误。
故选B。
14．D
【详解】
A．真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，A说法正确，不满足题意要求；
B．安检门可以检测金属物品，是因为安检门中的线圈有交变电流，产生了变化的磁场，当有金属物品通过时，会在金属物品中产生感应电流，而金属物品中感应电流产生的磁场会引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到进行报警，B说法正确，不满足题意要求；
C．阻尼摆经过磁场时在阻尼摆的铝盘中会产生感应电动势，从而产生感应电流，磁场对感应电流的安培力总是阻碍阻尼摆的运动，C说法正确，不满足题意要求；
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，是为了减小涡流，减小损耗，D说法错误，满足题意要求；
故选D。
15．D
【详解】
整个过程中原副线圈的匝数没变，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，V1示数不变，根据可知V2不变，且与示数的比值不变。当S闭合后，总电阻减小，所以A2增大，根据 可知A1增大，与示数的比值不变，故ABC错误、D正确；
故选D。
16． 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．
17．能量损失
【详解】
18． 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。
19． 9:1 1:9
【详解】
[1]当输入电压为灯泡额定电压的10倍，两灯泡均能正常发光。说明灯泡a的电压为额定电压，原线圈电压为额定电压的9倍；副线圈电压即为灯泡b的电压，为1倍的额定电压。根据变压器电压之比等于匝数之比，可知原、副线圈匝数之比为9:1，
[2]a和额定电压相同，再根据变压器电流之比等于匝数反比，可知原、副线圈电流之比为1:9，由功率
可知a、b两灯泡功率之比为为1:9。
20．（1）220V，110V；（2）0，110V
【详解】
（1）当a、b两端接220V的交变电压时，测得c、d两端的电压为110V，根据
则原副线圈匝数比为2：1，所以当c、d两端加上110V交变电压，根据
a、b间的电压为
当g、h两端加上110V交变电压时，e与滑片间无电流，电压为零，故e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为110V
（2）若在c、d两端加的直流电压，根据变压器原理，a、b间的电压为零
g、h两端加的直流电压，e与滑片间无电流，电压为零，e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为110V
21．见解析
【详解】
变压器是根据电磁感应原理来工作的，恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，所以变压器不能改变恒定电流的电压。
22．108
【详解】
根据电压与匝数成正比，有
代入数据
解得
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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