同步课时精练（十二）3.3变压器（后附解析）

同步课时精练（十二）3.3 变压器（后附解析）
一、单选题
1．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，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，则电压表的示数为（　　）
A．300V B．100V C． D．50V
2．如图所示，理想变压器原线圈接正弦交流电，电表为理想电表，为热敏电阻（阻值随温度升高而减小），则（　　）
A．温度升高，电流表示数变大
B．温度升高，电压表的示数变小
C．开关由切换到，电压表示数不变
D．开关由切换到，电流表示数变大
3．如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想交流电表。若闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1的示数减小 B．电流表A2的示数增大
C．电压表V1的示数减小 D．电压表V2的示数增大
4．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为R。将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P0时，电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升，此时理想电流表A的示数为I。若不计电动机的机械损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．电动机的输出功率为
B．原线圈两端电压的有效值为kIR
C．原线圈中电流的有效值为
D．副线圈两端电压的有效值为IR
5．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。刚开始时，R2接入电路中的阻值最大，此时R2中电流i2随时间变化的正弦曲线如图乙。电表为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．交变电流频率为50Hz B．原线圈两端电压为150V
C．滑片向上滑动时，电压表示数减小 D．由图乙可知电流i2的有效值为
6．如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交变电流的电压有效值U0= 220V，n0= 2200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、550匝、1100匝、2200匝。电动机M的内阻r = 4Ω，额定电压为U = 220V，额定功率P = 110W。下列判断正确的是（ ）
A．当选择挡位2时，电动机两端电压为110V
B．当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大
C．当选择挡位2时，电动机的热功率为1W
D．当选择挡位4时，电动机的输出功率为109W
7．一理想降压变压器原、副线圈匝数比为k，原线圈与阻值为4R0的电阻串联后，接入有效值为25V的正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，当负载电阻的阻值R=5R0时，理想电压表的示数为5V．保持变压器输入电流不变，现将负载电阻的阻值增大到R′=11R0，此时输入电压有效值为U，则（ ）
A．
B．
C．k=4，U=49V
D．k=4，U=48V
8．某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻上的功率、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是（ ）
A．U增大、I增大、减小、P减小 B．U增大、I减小、增大、P减小
C．U减小、I增大、减小、P减小 D．U减小、I增大、减小、P增大
9．心电图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，心电图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两端。下列说法正确的是（　　）
A．保持滑动变阻器滑片P不动，当变小时，扬声器的功率增大
B．保持滑动变阻器滑片P不动，当变小时，原线圈的电流变大
C．保持不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器的功率增大
D．保持不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流变小
二、多选题
10．4．如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号（交变电流），产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器之后再送给扩音机放大，变压器的作用是能够减少信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列说法中正确的是
A．一定是升压变压器，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少
B．一定不是升压变压器，因为P=U2/R，升压后，导线上损失的电能会增加
C．一定是降压变压器，因为I2=n1I1/n2，降压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强
D．一定不是降压变压器，因为P=I2R，降压后，电流增大，导线上损失的电能会增加
11．甲、乙两种亮度可调的台灯内部电路示意图如图所示，其中甲台灯通过变阻器调节灯泡亮度，乙台灯通过改变理想变压器副线圈的匝数调节灯泡亮度，两台灯所用电源和灯泡均相同，下列说法正确的是（　　）

A．两台灯均可使用直流电源
B．甲台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡两端的电压逐渐变大
C．乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，灯泡两端的电压逐渐变大
D．当两台灯亮度相同时，电源的输出功率相同
12．如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦式变压器。下列说法正确的是（　　）
A．仅光照变强，R的阻值变小
B．仅光照变强，R中的电流变小
C．仅滑片P下滑，L中的电流频率变小
D．仅滑片P下滑，T的输入功率变小
三、解答题
13．如图所示，变压器和电磁炉都是生产和生活中常见的电器，它们有一个共同的特点，是什么呢？
14．自耦变压器是只有1个绕组的变压器，它的低压线圈是高压线圈的一部分。请观察图中的两种自耦变压器，哪种起升压作用，哪种起降压作用？为什么？与同学交流你的看法。
15．如图所示，MN、PQ是两条水平平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与R=20Ω的电阻组成闭合回路，变压器的原、副线圈匝数之比n1：n2=1：10，导轨宽L=5m。质量m=2kg、电阻不计的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力F作用下，从t=0时刻开始在图示的两虚线范围内做简谐运动，其速度随时间变化的规律是v=2sin20πt（m/s）。垂直导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=4T。导轨、导线和线圈电阻不计。
（1）写出在ab棒中产生的电动势的表达式，并说明ab棒中产生的是什么电流；
（2）求电阻R上的热功率P；
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
解析：由题知，原线圈电压的有效值为
根据理想变压器变压比
解得
又，所以电压表示数为50V，D正确．
答案：D。
2．A
解析：AB．温度升高，电阻减小，理想变压器原副线圈线圈匝数不变，电压不变，可知此时电流变大，故电流表示数变大，电压表示数不变，A正确，B错误；
CD．开关由切换到，此时副线圈线圈匝数减小，在原线圈线圈匝数不变的情况下，副线圈两端电压变小，则当副线圈所在电路电阻不变的情况下，流经副线圈所在电路的电流变小，故电压表示数变小，电流表示数变小，故CD错误；
答案：A。
3．B
解析：C．交流电源及变压器的匝数比不变，可知，变压器的输入电压U1、输出电压U2不变，电压表V1的示数不变，C错误；
BD．若闭合开关S，负载电阻减小，副线圈中电流I2增大，电流表A2的示数增大，电阻R的分压增大，两灯泡并联部分的分压减小，电压表V2的示数减小，B正确，D错误；
A．由变压器电流匝数关系
可知，原线圈电流I1随副线圈电流I2的增大而增大，电流表A1的示数增大，A错误。
答案：B。
4．C
解析：A．变压器的输入功率为P0时，输出功率也为P0，电动机的输入功率为P0，内阻消耗的功率为I2R，则电动机的输出功率为P0-I2R，故A错误；
BD．电动机两端电压大于IR，则副线圈电压有效值大于IR，则原线圈电压有效值大于kIR，故BD错误；
C．变压器的电流与匝数成反比，副线圈的电流为I，所以原线圈中电流的有效值为，故C正确。
答案：C。
点拨：关键是知道变压器的输入功率和输出功率相等，电动机对物体做功转化为物体的机械能，即为电动机的输出的功率。
5．D
解析：A．根据图乙可知，交变电流频率为
故A错误；
BD．根据图乙可知，电流有效值为
所以副线圈两端电压
原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1，根据电压与匝数关系可知，原线圈两端电压为
故B错误D正确；
C．滑片向上滑动时，副线圈电阻减小，电流增大
可知，电压表示数变大，故C错误；
答案：D.
6．D
解析：A．由电压与匝数的关系
即解得
U2 = 55V
A错误；
B．当由挡位3变换到2时，副线圈匝数减少，在挡位2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B错误；
D．在额定功率的情况下，电动机的额定电流为
热功率
Pr = I2r = 1W
输出功率为
P Pr = (110 1)W = 109W
D正确；
C．当选择挡位2时，电动机两端电压为55V，没有达到额定功率，热功率小于1W，C错误。
答案：D。
7．C
解析：变压器次级电流
此时变压器初级电流为
变压器次级电压
初级电压
则
即
解得k=4；
保持变压器输入电流不变，则次级电流也不变，将负载电阻的阻值增大到R′=11R0，则变压器次级电压为
初级电压
故
答案：项C正确，ABD错误；
答案：C。
8．B
解析：变压器输入电压不变，输出电压不变，当S断开时，负载总电阻增大，副线圈电流减小，变压器输出功率减小，输入功率P减小，原线圈电流减小；副线圈电流减小，副线圈与电阻相连的导线上损失的电压减小，电阻R1电压增大，电压表的示数U增大，R1消耗的功率P1增大。故B正确，ACD错误。
9．D
解析：AB．保持滑动变阻器滑片P不动，当变小时,根据变压器原、副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压减小，根据欧姆定律和功率公式可知，扬声器的功率变小，次级电流减小，根据变流比可知，原线圈初级电流也变小，故AB错误；
CD．若保持不变，根据变压比可知，次级电压不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，电阻变大，根据欧姆定律可知，次级电流减小，则扬声器获得的功率减小，故C错误，D正确。
答案：D。
10．AD
解析：一定是升压变压器，根据远距离输电原理在电阻一定时，输送功率一定，电压高，送电电流小，导线上损耗少．AD正确
11．BC
解析：A．由于乙灯是使用的变压器，因此必须用交流电源，故A错误；
B．甲灯旋转开关从1调到4的过程中，接入的电阻阻值减小，电路电流增大，灯泡两端的电压逐渐变大，故B正确；
C．乙台灯的旋转开关从1调到4的过程中，副线圈的匝数增大。根据变压器原理，原副线圈的匝数比与原副线圈的电压比相等，因此副线圈电压将增大，故C正确；
D．当两台灯亮度相同时，甲图电源输出功率为EI，而乙图电源输出功率为EI，其中k为原副线圈匝数比，故D错误。
答案：BC。
12．AD
解析：AB．光敏电阻两端电压恒定，光越强，电流越大，根据欧姆定律，电阻越小，所以A正确；B错误；
C．仅滑片P下滑，变压器不改变频率，所以L中的电流频率不变，所以C错误；
D．仅滑片P下滑，输出电压减小，根据P＝可知，T的输入功率变小，所以D正确；
答案：AD。
13．它们工作时都利用了电磁感应的原理。
解析：它们工作时都利用了电磁感应的原理。
14．见解析
解析：根据变压器的线圈匝数之比等于电压之比可知，由于图（a）的原线圈匝数大于副线圈的匝数，则输入电压大于输出电压，故图（a）其降压作用。图（b）的原线圈匝数小于副线圈的匝数，则输入电压小于输出电压，故图（b）起升压作用。
15．（1）e=40sin20πt（V），正弦式交变电流；（2）4×103W
解析：（1）ab棒的电动势为
e=BLv=40sin20πt（V）
故ab棒中产生的是正弦式交变电流；
（2）设原线圈上电压的有效值为U1，则
U1==20V
设副线圈上电压的有效值为U2，则
=
解得
U2=200V
则阻R上的热功率
P==4×103W
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页