选择性必修第二册《3.3 变压器》2022年同步练习卷（1）（含答案）
文档属性
| 名称 | 选择性必修第二册《3.3 变压器》2022年同步练习卷（1）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 166.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-14 14:39:46 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修第二册《3.3 变压器》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共12小题，共72分）
1.（6分）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，副线圈的电流为，若将该变压器视为理想变压器，则
A. 原、副线圈匝数之比为： B. 原线圈的电流为
C. 副线圈两端的电压最大值为 D. 原、副线圈的功率之比为：
2.（6分）如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻组成闭合电路。当直导线在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表的示数是，那么电流表的示数是
A. B. C. D.
3.（6分）如图所示，理想变压器的初级线圈接有输出电压有效值恒定不变的交变电源，次级线圈接有光敏电阻其阻值随光照强度增大而减小、灯泡和灯泡。图中电表均为理想交流电表，若增大光照强度，则
A. 电压表与电流表的示数之比增大
B. 电压表与电流表的示数之比减小
C. 灯泡和灯泡均变亮
D. 灯泡和灯泡均变暗
4.（6分）小华用可拆变压器、学生电源、多用电表等器材“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，若原、副线圈匝数比为：，输入电压，输出电压为，下列选项错误的是
A. 实验时不要超过，且不要用手接触裸露的导线及接线柱
B. 原线圈应接学生电源的“”输出端
C. 若测得，可能原因是变压器工作时存在能量损失
D. 若测得，可能原因是变压器工作时存在“漏磁”
5.（6分）某同学在探究变压器原、副线圈电压规律时，自己绕制了两个线圈，套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图所示。原线圈连接到学生电源的交流输出端并保持电压不变，副线圈接灯泡，灯泡正常发光。若将该变压器视为理想变压器，不考虑导线电阻，下列说法正确的是
A. 适当增加原线圈的匝数，灯泡会变暗
B. 适当增加原线圈的匝数，灯泡会变亮
C. 将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变暗
D. 将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变亮
6.（6分）如图所示，理想变压器原线圈与的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡和，灯泡、的额定功率皆为，正常发光时电阻皆为，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为，则下列说法中正确的是
A. 原副线圈匝数为： B. 原副线圈匝数为：
C. 正常发光时灯电阻为 D. 流过灯泡的电流为
7.（6分）黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后害虫被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。如图所示是高压电网的工作电路，其输入电压为的正弦交流电，经变压器后输出给电网使用。已知空气的击穿电场为，要使害虫瞬间被“击毙”，至少需要的电压。为了能瞬间“击毙”害虫又防止空气被击穿而造成短路，则
A. 变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为
B. 变压器原、副线圈的匝数之比的最小值为
C. 电网相邻两极间的距离应大于
D. 电网相邻两极间的距离的最大值为
8.（6分）在图所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为：，、、均为固定电阻，，，各电表均为理想电表．已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图所示．下列说法正确的是
A. 原线圈输入的交变电流频率为 B. 电压表的示数为
C. 电流表的示数为 D. 变压器传输的电功率为
9.（6分）如图所示的电路中，可调变压器是理想变压器，在变压器原线圈两端输入正弦交流电压，灯泡的额定功率为，额定电压为，开始时灯泡较暗，理想电流表的示数为副线圈接入电路的匝数为匝，不考虑灯泡电阻随温度的变化，则
A. 灯泡的实际功率为
B. 原线圈接入电路的匝数为匝
C. 为了使灯泡正常发光，可将原线圈接入电路的匝数调为匝
D. 为了使灯泡正常发光，可将副线圈接入电路的匝数调为匝
10.（6分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为：，交流电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻电阻随温度升高而减小，为定值电阻．下列说法正确的是
A. 电压表的示数为
B. 电压表的示数为
C. 温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数减小
D. 温度升高时，电流表的示数变小，电压表的示数增大
11.（6分）电阻为的负载接到直流电压上消耗的电功率是用一个变压器，原线圈接最大值为的正弦交流电压，副线圈接电阻要使上消耗的电功率为，则变压器原、副线圈的匝数之比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
12.（6分）如图所示为手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同。已知发射，接收线圈匝数比：：，、端的输出电流，则关于、端输入电流的描述错误的是
A. 周期为 B. 频率为
C. 最大值为 D. 有效值为
二 、多选题（本大题共3小题，共18分）
13.（6分）图示是街头变压器给用户供电的示意图变压器的输入电压是市电网的电压，非常稳定，输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用表示，滑动变阻器表示用户用电器的总电阻。当滑动变阻器的滑片向下移动时，下列说法错误的是
A. 相当于在减少用电器的数目 B. 表的示数随表的示数的增大而减少
C. 表的示数随表的示数的增大而增大 D. 变压器的输入功率增大
14.（6分）如图甲所示，理想变压器的副线圈电路中，和是两个相同的灯泡，是定值电阻，是开关，是副线圈上的滑动触头．理想变压器的原线圈接图乙所示的交变电流．开始时断开，正常发光，下列说法正确的是
A. 理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式为
B. 时间内，灯泡电流方向改变次
C. 开关闭合，正常发光
D. 开关闭合，要使正常发光，应该向上滑动
15.（6分）如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接一定值电阻，电流表和电压表均视为理想电表。当开关由端拨到端后，各电表示数的变化情况是
A. 示数不变 B. 示数变小 C. 示数变大 D. 示数变小
三 、计算题（本大题共1小题，共12分）
16.（12分）正弦式电流经过匝数比为的变压器与电阻、交流电压表、交流电流表按如图甲所示方式连接，图乙所示是两端电压随时间变化的图象， ，求电压表和电流的读数．
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：由理想变压器的变压公式，可知原副线圈匝数之比为，故错误；
B.由理想变压器的变流公式，解得原线圈电流，故正确；
C.根据有效值与最大值的关系可知，副线圈两端的电压最大值，故错误；
D.根据理想变压器输出功率大于输入功率可知，原副线圈的功率之比为：，故错误。
故选：。
根据理想变压器原副线圈电压、电流与匝数之比关系可以分析，再根据最大值与有效值之间关系以及输入功率等于输出功率即可解本题。
该题考查理想变压器电压、电流与原副线圈匝数之比的关系，有效值与最大值之间关系，以及输入功率等于输出功率等知识点，属于基本题型。
2.【答案】B;
【解析】
变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出结论。
变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题。
由于直导线匀速运动，则切割磁场产生的电流恒定，线圈中产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，即电流表的示数为，
故选。
3.【答案】B;
【解析】解：、根据可得不变，当增大光照强度，光敏电阻阻值减小，副线圈回路中的总电阻减小，根据可知，副线圈中的电流增大，根据可知，原线圈中的电流增大，则的比值减小，故错误；
、副线圈两端的电压不变，电流增大，故比值减小，故正确；
、流过灯泡的电流增大，故灯泡变亮，根据可知，灯泡分得的电压增大，灯泡分得的电压减小，亮度变暗，故错误；
故选：。
抓住光敏电阻的特点，结合串并联电路的特点，利用好理想变压器原副线圈中的电压之比与匝数成正比，电流之比与线圈的匝数成反比。
根据表达式准确找出已知量，是对学生的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。
4.【答案】B;
【解析】解：、为了人身安全，实验时不要超过，且不要用手接触裸露的导线及接线柱，故正确；
、原线圈应接学生电源的“”输出端，即输出为交流，而“”为直流，恒定电流不会产生电磁感应现象，故错误；
、若变压器为理想变压器，根据：：可得：，若测得，可能原因是变压器工作时存在能量损失，故正确；
、若变压器为理想变压器，根据：：可得：，若测得，可能原因是变压器工作时存在“漏磁”现象，使得通过副线圈的磁通量减少，磁通量的变化率减小，感应电动势减小，故正确。
本题选错误的，故选：。
为了人身安全，实验时不要过大；原线圈应接学生电源的“”输出端；若测得输出的电压偏低，可能原因是变压器工作时存在能量损失或存在“漏磁”现象。
本题主要是考查“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，熟练掌握变压器的原理和实验操作的注意事项，是解决本题的关键。
5.【答案】B;
【解析】解：、适当增加原线圈的匝数，根据可知，副线圈两端的电压将增大，即灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，故错误，正确；
、将一定值电阻与灯泡并联，不影响副线圈两端的电压，即灯泡两端的电压不变，量度不变，故错误；
故选：。
理想变压器原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比，副线圈回路中并联电阻不影响副线圈两端的电压，即可判断。
此题主要考查了理想变压器的特点，明确原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比即可。
6.【答案】A;
【解析】解：、根据题意，闭合开关，三个灯泡均能正常发光，设通过灯泡的电流为，两端的电压为，则：
所以变压器的输入电压：
灯泡的额定功率为，两端的电压：
所以原副线圈的匝数比：，故A正确，B错误；
、副线圈上的总电流：，所以流过的电流：；
由欧姆定律可得，正常发光时灯电阻为：，故CD错误。
故选：。
由三只灯泡均正常发光，则可求得原副线圈的电流，求得匝数之比，由匝数比求电压关系，由功率公式可求得功率。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系。
7.【答案】C;
【解析】解：、变压器的输入电压为，输出电压至少为，根据，即变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为，故错误；
、由题意至少需要的电压，此电压的最大值为，根据匀强电场，可得，故正确，错误。
故选：。
根据电压与匝数的关系计算匝数比，利用匀强电场，求得最小距离。
此题主要考查变压器的基本知识，学生需掌握变压器的电压、电流与匝数的关系，注意正弦交流电的最大值与有效值之间的关系。
8.【答案】B;
【解析】解：、由图可知交流电的周期，则交流电的频率为，故错误，
、通过电流的有效值为，两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律得：，代入数据解得，原线圈的电压
电阻两端分压即为电压表示数，即，故正确；
、电流表的示数为，故错误；
、副线圈中流过的总电流为，变压器原副线圈传输的功率为，故错误。
故选：。
根据图可得交流电的周期，利用可得交流电的频率；
根据图可得的最大值，根据有效值与最大值的关系可得交流电的有效值，利用欧姆定律、变压器的变压比可得电压表的示数；
和并联，电压相等，利用欧姆定律可得电流表的示数；
先算出副线圈中通过的电流，再利用功率公式求解。
此题主要考查了变压器的构造和原理，明确变压比、变流比是解答该题的关键，对于原线圈串联电阻的电路，可以从电压关系分析电压表的示数。
9.【答案】D;
【解析】解：、由题意知，灯泡的电阻为，因此灯泡的实际功率为，故错误；
、灯泡两端的电压为，则原、副线圈的匝数比为，因此原线圈接入电路的匝数为匝，故错误；
、为了使灯泡能正常工作，，解得，即可将原线圈接入电路的匝数调为匝，故错误；
、解得，即将副线圈接入电路的匝数调为匝，故正确；
故选：。
根据灯泡参数可知灯泡电阻，再根据功率公式可知灯泡实际功率，根据原副线圈电压之比等于匝数之比可求原线圈匝数，根据灯泡正常工作结合电阻压指标等于匝数之比求得原线圈接入电路的匝数以及副线圈匝数。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。
10.【答案】A;
【解析】解：、由图乙可知交流电压有效值，根据电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压，电压表的示数为，故A正确，B错误；
、处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故CD错误；
故选：
由图乙可知交流电压最大值，周期，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压的表达式、由变压器原理可得变压器副线圈中的电压，处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流表和电压表的示数变化情况
根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．
11.【答案】C;
【解析】解：当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率为，
当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，
变压器的输入电压的有效值为，
所以变压器原、副线圈的匝数比为．
故选：
输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．
这道题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解；明确电表显示及功率计算中均要用到有效值．
12.【答案】C;
【解析】解：根据、端的输出电流，得交流电的角速度；可知周期为，频率为，故正确。
、端的输出电流的最大值为，根据，可知、端输入电流的最大值为，故、端输入电流的有效值为
正确，错误。
本题选错误说法。
故选：。
根据电流瞬时值的表达式可以得到交流电的角速度，进而得到周期和频率；根据理想变压器的电流之比，可以得到输入端的有效值与最大值。
此题主要考查了从电流的瞬时值的表达式中获取有用信息的能力，要注意加强训练。
13.【答案】AB;
【解析】解：、当滑动变阻器触头向下移动时，导致总电阻减小，由于用电器是并连接入电路，并联的用电器越多，总电阻越小，所以相当于用电器数目增加，故错误；
、由于原副线圈的匝数不变，根据可知表的示数随表的示数的增大而增大，故错误，正确；
、由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，的示数变大，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，故正确。
因选错误的
故选：。
本题为变压器中的动态分析，其方法与闭合电路中的动态分析类似，可以根据的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的元件的电流、电压以及功率的变化的情况．
此题主要考查了电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其它的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．要注意本题中输出电压可以视为不变．
14.【答案】AD;
【解析】
根据乙图可得理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式，从乙图可知周期为，则频率为，正弦交流电一个周期电流方向改变次，知时间内，灯泡电流方向改变次 ，开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识及理想变压器知识判断。
此题主要考查理想变压器知识、交流电的函数表达式及电路的动态分析。
A.由乙图可知交流电按正弦规律变化，交流电的最大值为，周期为，则频率为，则角速度，故可得理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式为 ，故正确；
B.从乙图可知周期为，则频率为，正弦交流电一个周期电流方向改变次，知时间内，灯泡电流方向改变次 ，故错误；
C.开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识，灯泡上电压变小，则可知不能正常发光 ，故错误；
D.开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识，灯泡上电压变小，要使正常发光，须使上电压变大，则应该向上滑动 ，故正确。
故选。
15.【答案】AC;
【解析】解：、电压表测原线圈两端电压，开关由端拨到端是交流电源电压不变，变压器原线圈电压不变，电压表示数不变，故正确；
、开关由端拨到端变压器原线圈匝不变，副线圈匝数变大，由理想变压器的变压比可知，副线圈电压变大，电压表示数变大，故错误；
、副线圈电压变大，由欧姆定律可知，副线圈电流变大，由理想变压器的变流比可知，原线圈电流变大，电流表示数变大，电流表示数变大，故正确，错误。
故选：。
根据开关位置变化情况判断副线圈匝数变化情况，然后应用理想变压器的变压比与变流比、欧姆定律分析答题。
根据题意分析清楚电路结构与变压器匝数变化情况，应用欧姆定律与理想变压器的变压比与变流比即可解题。
16.【答案】解：电压表读数为：
解得：U=10V
由乙图可知，变压为的电压的有效值为10V，则输出端电流为=1A，根据电流关系可知，电流表的示数为0.1A；
答：电压表的读数为10V，电流的读数为0.1A．;
【解析】
电压表、电流表的示数表示电压电流的有效值，原副线圈的电压比等于匝数之比，电流比等于匝数之反比，原线圈的电压决定副线圈的电压，副线圈的电流决定原线圈的电流．
此题主要考查变压器的原理及交流电的有效值，明确电表测量值均为有效值．
一 、单选题（本大题共12小题，共72分）
1.（6分）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，副线圈的电流为，若将该变压器视为理想变压器，则
A. 原、副线圈匝数之比为： B. 原线圈的电流为
C. 副线圈两端的电压最大值为 D. 原、副线圈的功率之比为：
2.（6分）如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻组成闭合电路。当直导线在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表的示数是，那么电流表的示数是
A. B. C. D.
3.（6分）如图所示，理想变压器的初级线圈接有输出电压有效值恒定不变的交变电源，次级线圈接有光敏电阻其阻值随光照强度增大而减小、灯泡和灯泡。图中电表均为理想交流电表，若增大光照强度，则
A. 电压表与电流表的示数之比增大
B. 电压表与电流表的示数之比减小
C. 灯泡和灯泡均变亮
D. 灯泡和灯泡均变暗
4.（6分）小华用可拆变压器、学生电源、多用电表等器材“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，若原、副线圈匝数比为：，输入电压，输出电压为，下列选项错误的是
A. 实验时不要超过，且不要用手接触裸露的导线及接线柱
B. 原线圈应接学生电源的“”输出端
C. 若测得，可能原因是变压器工作时存在能量损失
D. 若测得，可能原因是变压器工作时存在“漏磁”
5.（6分）某同学在探究变压器原、副线圈电压规律时，自己绕制了两个线圈，套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图所示。原线圈连接到学生电源的交流输出端并保持电压不变，副线圈接灯泡，灯泡正常发光。若将该变压器视为理想变压器，不考虑导线电阻，下列说法正确的是
A. 适当增加原线圈的匝数，灯泡会变暗
B. 适当增加原线圈的匝数，灯泡会变亮
C. 将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变暗
D. 将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变亮
6.（6分）如图所示，理想变压器原线圈与的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡和，灯泡、的额定功率皆为，正常发光时电阻皆为，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为，则下列说法中正确的是
A. 原副线圈匝数为： B. 原副线圈匝数为：
C. 正常发光时灯电阻为 D. 流过灯泡的电流为
7.（6分）黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后害虫被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。如图所示是高压电网的工作电路，其输入电压为的正弦交流电，经变压器后输出给电网使用。已知空气的击穿电场为，要使害虫瞬间被“击毙”，至少需要的电压。为了能瞬间“击毙”害虫又防止空气被击穿而造成短路，则
A. 变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为
B. 变压器原、副线圈的匝数之比的最小值为
C. 电网相邻两极间的距离应大于
D. 电网相邻两极间的距离的最大值为
8.（6分）在图所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为：，、、均为固定电阻，，，各电表均为理想电表．已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图所示．下列说法正确的是
A. 原线圈输入的交变电流频率为 B. 电压表的示数为
C. 电流表的示数为 D. 变压器传输的电功率为
9.（6分）如图所示的电路中，可调变压器是理想变压器，在变压器原线圈两端输入正弦交流电压，灯泡的额定功率为，额定电压为，开始时灯泡较暗，理想电流表的示数为副线圈接入电路的匝数为匝，不考虑灯泡电阻随温度的变化，则
A. 灯泡的实际功率为
B. 原线圈接入电路的匝数为匝
C. 为了使灯泡正常发光，可将原线圈接入电路的匝数调为匝
D. 为了使灯泡正常发光，可将副线圈接入电路的匝数调为匝
10.（6分）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为：，交流电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻电阻随温度升高而减小，为定值电阻．下列说法正确的是
A. 电压表的示数为
B. 电压表的示数为
C. 温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数减小
D. 温度升高时，电流表的示数变小，电压表的示数增大
11.（6分）电阻为的负载接到直流电压上消耗的电功率是用一个变压器，原线圈接最大值为的正弦交流电压，副线圈接电阻要使上消耗的电功率为，则变压器原、副线圈的匝数之比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
12.（6分）如图所示为手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同。已知发射，接收线圈匝数比：：，、端的输出电流，则关于、端输入电流的描述错误的是
A. 周期为 B. 频率为
C. 最大值为 D. 有效值为
二 、多选题（本大题共3小题，共18分）
13.（6分）图示是街头变压器给用户供电的示意图变压器的输入电压是市电网的电压，非常稳定，输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用表示，滑动变阻器表示用户用电器的总电阻。当滑动变阻器的滑片向下移动时，下列说法错误的是
A. 相当于在减少用电器的数目 B. 表的示数随表的示数的增大而减少
C. 表的示数随表的示数的增大而增大 D. 变压器的输入功率增大
14.（6分）如图甲所示，理想变压器的副线圈电路中，和是两个相同的灯泡，是定值电阻，是开关，是副线圈上的滑动触头．理想变压器的原线圈接图乙所示的交变电流．开始时断开，正常发光，下列说法正确的是
A. 理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式为
B. 时间内，灯泡电流方向改变次
C. 开关闭合，正常发光
D. 开关闭合，要使正常发光，应该向上滑动
15.（6分）如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接一定值电阻，电流表和电压表均视为理想电表。当开关由端拨到端后，各电表示数的变化情况是
A. 示数不变 B. 示数变小 C. 示数变大 D. 示数变小
三 、计算题（本大题共1小题，共12分）
16.（12分）正弦式电流经过匝数比为的变压器与电阻、交流电压表、交流电流表按如图甲所示方式连接，图乙所示是两端电压随时间变化的图象， ，求电压表和电流的读数．
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：由理想变压器的变压公式，可知原副线圈匝数之比为，故错误；
B.由理想变压器的变流公式，解得原线圈电流，故正确；
C.根据有效值与最大值的关系可知，副线圈两端的电压最大值，故错误；
D.根据理想变压器输出功率大于输入功率可知，原副线圈的功率之比为：，故错误。
故选：。
根据理想变压器原副线圈电压、电流与匝数之比关系可以分析，再根据最大值与有效值之间关系以及输入功率等于输出功率即可解本题。
该题考查理想变压器电压、电流与原副线圈匝数之比的关系，有效值与最大值之间关系，以及输入功率等于输出功率等知识点，属于基本题型。
2.【答案】B;
【解析】
变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出结论。
变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题。
由于直导线匀速运动，则切割磁场产生的电流恒定，线圈中产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，即电流表的示数为，
故选。
3.【答案】B;
【解析】解：、根据可得不变，当增大光照强度，光敏电阻阻值减小，副线圈回路中的总电阻减小，根据可知，副线圈中的电流增大，根据可知，原线圈中的电流增大，则的比值减小，故错误；
、副线圈两端的电压不变，电流增大，故比值减小，故正确；
、流过灯泡的电流增大，故灯泡变亮，根据可知，灯泡分得的电压增大，灯泡分得的电压减小，亮度变暗，故错误；
故选：。
抓住光敏电阻的特点，结合串并联电路的特点，利用好理想变压器原副线圈中的电压之比与匝数成正比，电流之比与线圈的匝数成反比。
根据表达式准确找出已知量，是对学生的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。
4.【答案】B;
【解析】解：、为了人身安全，实验时不要超过，且不要用手接触裸露的导线及接线柱，故正确；
、原线圈应接学生电源的“”输出端，即输出为交流，而“”为直流，恒定电流不会产生电磁感应现象，故错误；
、若变压器为理想变压器，根据：：可得：，若测得，可能原因是变压器工作时存在能量损失，故正确；
、若变压器为理想变压器，根据：：可得：，若测得，可能原因是变压器工作时存在“漏磁”现象，使得通过副线圈的磁通量减少，磁通量的变化率减小，感应电动势减小，故正确。
本题选错误的，故选：。
为了人身安全，实验时不要过大；原线圈应接学生电源的“”输出端；若测得输出的电压偏低，可能原因是变压器工作时存在能量损失或存在“漏磁”现象。
本题主要是考查“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，熟练掌握变压器的原理和实验操作的注意事项，是解决本题的关键。
5.【答案】B;
【解析】解：、适当增加原线圈的匝数，根据可知，副线圈两端的电压将增大，即灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，故错误，正确；
、将一定值电阻与灯泡并联，不影响副线圈两端的电压，即灯泡两端的电压不变，量度不变，故错误；
故选：。
理想变压器原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比，副线圈回路中并联电阻不影响副线圈两端的电压，即可判断。
此题主要考查了理想变压器的特点，明确原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比即可。
6.【答案】A;
【解析】解：、根据题意，闭合开关，三个灯泡均能正常发光，设通过灯泡的电流为，两端的电压为，则：
所以变压器的输入电压：
灯泡的额定功率为，两端的电压：
所以原副线圈的匝数比：，故A正确，B错误；
、副线圈上的总电流：，所以流过的电流：；
由欧姆定律可得，正常发光时灯电阻为：，故CD错误。
故选：。
由三只灯泡均正常发光，则可求得原副线圈的电流，求得匝数之比，由匝数比求电压关系，由功率公式可求得功率。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。本题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系。
7.【答案】C;
【解析】解：、变压器的输入电压为，输出电压至少为，根据，即变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为，故错误；
、由题意至少需要的电压，此电压的最大值为，根据匀强电场，可得，故正确，错误。
故选：。
根据电压与匝数的关系计算匝数比，利用匀强电场，求得最小距离。
此题主要考查变压器的基本知识，学生需掌握变压器的电压、电流与匝数的关系，注意正弦交流电的最大值与有效值之间的关系。
8.【答案】B;
【解析】解：、由图可知交流电的周期，则交流电的频率为，故错误，
、通过电流的有效值为，两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律得：，代入数据解得，原线圈的电压
电阻两端分压即为电压表示数，即，故正确；
、电流表的示数为，故错误；
、副线圈中流过的总电流为，变压器原副线圈传输的功率为，故错误。
故选：。
根据图可得交流电的周期，利用可得交流电的频率；
根据图可得的最大值，根据有效值与最大值的关系可得交流电的有效值，利用欧姆定律、变压器的变压比可得电压表的示数；
和并联，电压相等，利用欧姆定律可得电流表的示数；
先算出副线圈中通过的电流，再利用功率公式求解。
此题主要考查了变压器的构造和原理，明确变压比、变流比是解答该题的关键，对于原线圈串联电阻的电路，可以从电压关系分析电压表的示数。
9.【答案】D;
【解析】解：、由题意知，灯泡的电阻为，因此灯泡的实际功率为，故错误；
、灯泡两端的电压为，则原、副线圈的匝数比为，因此原线圈接入电路的匝数为匝，故错误；
、为了使灯泡能正常工作，，解得，即可将原线圈接入电路的匝数调为匝，故错误；
、解得，即将副线圈接入电路的匝数调为匝，故正确；
故选：。
根据灯泡参数可知灯泡电阻，再根据功率公式可知灯泡实际功率，根据原副线圈电压之比等于匝数之比可求原线圈匝数，根据灯泡正常工作结合电阻压指标等于匝数之比求得原线圈接入电路的匝数以及副线圈匝数。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。
10.【答案】A;
【解析】解：、由图乙可知交流电压有效值，根据电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压，电压表的示数为，故A正确，B错误；
、处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故CD错误；
故选：
由图乙可知交流电压最大值，周期，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压的表达式、由变压器原理可得变压器副线圈中的电压，处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流表和电压表的示数变化情况
根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．
11.【答案】C;
【解析】解：当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率为，
当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，
变压器的输入电压的有效值为，
所以变压器原、副线圈的匝数比为．
故选：
输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．
这道题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解；明确电表显示及功率计算中均要用到有效值．
12.【答案】C;
【解析】解：根据、端的输出电流，得交流电的角速度；可知周期为，频率为，故正确。
、端的输出电流的最大值为，根据，可知、端输入电流的最大值为，故、端输入电流的有效值为
正确，错误。
本题选错误说法。
故选：。
根据电流瞬时值的表达式可以得到交流电的角速度，进而得到周期和频率；根据理想变压器的电流之比，可以得到输入端的有效值与最大值。
此题主要考查了从电流的瞬时值的表达式中获取有用信息的能力，要注意加强训练。
13.【答案】AB;
【解析】解：、当滑动变阻器触头向下移动时，导致总电阻减小，由于用电器是并连接入电路，并联的用电器越多，总电阻越小，所以相当于用电器数目增加，故错误；
、由于原副线圈的匝数不变，根据可知表的示数随表的示数的增大而增大，故错误，正确；
、由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，的示数变大，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，故正确。
因选错误的
故选：。
本题为变压器中的动态分析，其方法与闭合电路中的动态分析类似，可以根据的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的元件的电流、电压以及功率的变化的情况．
此题主要考查了电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其它的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．要注意本题中输出电压可以视为不变．
14.【答案】AD;
【解析】
根据乙图可得理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式，从乙图可知周期为，则频率为，正弦交流电一个周期电流方向改变次，知时间内，灯泡电流方向改变次 ，开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识及理想变压器知识判断。
此题主要考查理想变压器知识、交流电的函数表达式及电路的动态分析。
A.由乙图可知交流电按正弦规律变化，交流电的最大值为，周期为，则频率为，则角速度，故可得理想变压器原线圈电压的瞬时值表达式为 ，故正确；
B.从乙图可知周期为，则频率为，正弦交流电一个周期电流方向改变次，知时间内，灯泡电流方向改变次 ，故错误；
C.开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识，灯泡上电压变小，则可知不能正常发光 ，故错误；
D.开关闭合，两灯泡并联，根据并联知识，灯泡上电压变小，要使正常发光，须使上电压变大，则应该向上滑动 ，故正确。
故选。
15.【答案】AC;
【解析】解：、电压表测原线圈两端电压，开关由端拨到端是交流电源电压不变，变压器原线圈电压不变，电压表示数不变，故正确；
、开关由端拨到端变压器原线圈匝不变，副线圈匝数变大，由理想变压器的变压比可知，副线圈电压变大，电压表示数变大，故错误；
、副线圈电压变大，由欧姆定律可知，副线圈电流变大，由理想变压器的变流比可知，原线圈电流变大，电流表示数变大，电流表示数变大，故正确，错误。
故选：。
根据开关位置变化情况判断副线圈匝数变化情况，然后应用理想变压器的变压比与变流比、欧姆定律分析答题。
根据题意分析清楚电路结构与变压器匝数变化情况，应用欧姆定律与理想变压器的变压比与变流比即可解题。
16.【答案】解：电压表读数为：
解得：U=10V
由乙图可知，变压为的电压的有效值为10V，则输出端电流为=1A，根据电流关系可知，电流表的示数为0.1A；
答：电压表的读数为10V，电流的读数为0.1A．;
【解析】
电压表、电流表的示数表示电压电流的有效值，原副线圈的电压比等于匝数之比，电流比等于匝数之反比，原线圈的电压决定副线圈的电压，副线圈的电流决定原线圈的电流．
此题主要考查变压器的原理及交流电的有效值，明确电表测量值均为有效值．