3.3 变压器 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
文档属性
| 名称 | 3.3 变压器 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
3.3 变压器 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．利用如图所示的可拆变压器可以探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．为了保证人身安全，可以用4～6节干电池作为电源
B．使用电压表测电压时，要先用最小量程挡试测
C．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
D．由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大
2．无线充电技术能实现能量的无线传输。如图，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．充电设备与手机必须接触才能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电的原理主要利用了互感
3．如图所示为某款手机充电器，其铭牌标识如下：“输入：AC、220V、50Hz”，“输出：DC、3V、6V、9V、12V”，“电流：1000mA1500mA”，该充电器正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．输入电压的最大值为220V，频率为50Hz
B．充电器输出功率的变化范围为3W18W
C．充电器内部变压器的原线圈匝数小于副线圈匝数
D．充电器内部变压器输入电压的频率大于输出电压的频率
4．将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（ ）
A．在t=0.01s时，电压表V1的示数为零
B．副线圈两端电压的瞬时值表达式为
C．Rt处温度升高时，电流表A示数变小
D．Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小
5．如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕转轴OO'匀速转动，轴OO'垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是（ ）
A．交流电压表V1的示数等于 B．变压器的输入功率与输出功率之比为
C．滑片P上移，电压表V2示数不变 D．线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大
6．一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻和电流表接交变电源，电源电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。，，的最大电阻也为，不计导线的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．该自耦变压器属于升压变压器
B．滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表的示数减小
C．当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大
D．滑动变阻器的触头调至最上端，当电流表示数、电压表示数时，变压器原、副线圈的匝数比为
7．如图所示，用电压互感器、电流互感器来测量同一路高压电线的电压、电流；电压互感器原副线圈的匝数之比为，电流互感器原副线圈的匝数之比为，下列说法正确的是（ ）
A．P是电流互感器，Q是电压互感器
B．两种互感器均为降压变压器
C．电压互感器的副线圈一定要接地、电流互感器的副线圈可以不接地
D．若高压线的输送功率为，，则两种互感器的读数的乘积为
8．如图所示，为某种燃气灶点火装置原理图。转换器把直流电压转换为最大值为的正弦交流电压，加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为、，当钢针与金属板间的电压大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。对此，下列说法正确的是（ ）
A．图中电压表的示数为
B．图中的变压器为降压变压器
C．该理想变压器的匝数比应小于
D．要使点火装置正常工作，转换器输出的一定为正弦交流电
9．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，原线圈两端接的交流电源，副线圈两端接的负载电阻，电表均为理想交流电表．则下列说法中正确的是（ ）
A．副线圈中输出交流电的频率为
B．副线圈中电压表的示数为
C．变压器的输入功率为
D．原线圈中的电流表A的示数为
10．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，则（ ）
A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大
B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大
C．只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大
D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大
二、多选题
11．一变压器在纸面内的剖面如图，原线圈连接足够长且电阻不计的平行双导轨，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中、金属棒MN与导轨接触良好且垂直于导轨，副线圈连接灯泡L和电容器C，A为理想交流电流表。则（ ）
A．当MN匀速向左运动时，灯泡可能发光，A表有示数
B．当MN加速向左运动时，a点电势低于b点电势
C．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，灯泡一定不发光
D．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，A表有示数
12．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，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为 D．通过电阻的交变电流频率是
13．如图所示，一个面积为S的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接。其中电阻，光敏电阻R2在无光照时其阻值也为R（有光照时其电阻减小），理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
B．开关S处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数增大，电流表的示数增大
C．开关S处于闭合状态，当R2上端串联理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）时，电流表的示数不变
D．当开关S断开、R2用黑纸包裹时，R2两端电压的有效值为
14．如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），R0、R1为定值电阻，C为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的输入功率增大
B．A1表的示数增大，A2表的示数减小
C．V1表的示数和V2表的示数都不变
D．通过R1的电流始终为零
三、实验题
15．在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
（1）下列器材中，实验需要的器材是 ；
A．干电池 B．低压交流电源
C．220 V交流电源 D．条形磁体
E．可拆变压器和导线 F．直流电压表
G．多用电表
（2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的 （选填“有效”或“最大”）值。其中一次操作后副线圈所接多用电表读数如图所示，此时电表读数为 ；
（3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 （选填“正比”或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般 （选填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。
四、解答题
16．如图，小型发电机在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的正弦交流电压为，通过理想变压器向用电器输电，不计输电线电阻，副线圈回路中接有小灯泡L（8V，24W）和交流电动机M。闭合开关S，小灯泡L和交流电动机M均正常工作，交流电流表A1的示数为1A。已知交流电动机M的内阻为0.2Ω，电表均为理想电表。求：
（1）理想变压器原、副线圈的匝数比；
（2）交流电流表A2的示数；
（3）交流电动机M的输出功率。
参考答案
1．D
A．变压器只能改变交流电源的电压、电流，A错误；
B．使用电压表测电压时，要先用最大量程挡试测，B错误；
C．变压器工作时通过铁芯导磁，利用互感的原理把电能由原线圈输送到副线圈，C错误；
D．由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大，D正确。
故选D。
2．D
AD．无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理，而根据法拉第电磁感应定律可知，只有变化的电流才能产生变化的磁场，而变化的磁场才能在闭合线圈中感应出电流，因此，充电设备中的线圈必须通变化的电流才能实现对手机的无线充电，故A错误，D正确；
B．根据电磁感应原理可知，充电设备与手机不需要接触就能充电，故B错误；
C．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像理想变压器的工作原理一样，原副线圈的匝数不同，充电电流就不同，故C错误。
故选D。
3．B
A．根据铭牌标识可知输入电压的有效值为220V，频率为50Hz，故A错误；
B．由输出功率
且由题干中“输出：DC、3V、6V、9V、12V”，“电流：1000mA1500mA”，代入数据得当输出电压为，电流为时输出功率最小，当输出电压为，电流为时输出功率最大。代入数据得
故B正确；
C．根据原副线圈的匝数之比等于原副线圈电压值比，即
且原线圈中输入电压值大于副线圈的输出电压值，所以原线圈匝数大于副线圈匝数，故C错误；
D．由变压器的原理可知，输入电压的频率等于输出电压的频率，故D错误。
故选B。
4．D
A．电压表V1的示数为原线圈电压的有效值，则有
故A错误；
B．由图可知周期为
则
根据变压器电压比等于匝数比可得
则副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故B错误；
CD．Rt处温度升高时，Rt电阻变小，则副线圈总电阻减小，副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
A．交流电压的最大值为，电压表的示数为有效值，故A错误；
B．理想变压器的输入功率与输出功率之比为1:1，故B错误；
C．交流电压表的示数为副线圈两端电压的有效值，输出电压与变压器的输入电压和变压器的原、副线圈的匝数比有关，与电路的电流和电阻无关，由于输入电压和原、副线圈的匝数都不变，因此滑片P上移，电压表V2示数不变，故C正确；
D．线圈中磁通量最大时，感应电动势为零，故D错误。
故选C。
6．C
A．该自耦变压器的原线圈匝数为整个线圈的总匝数，副线圈的匝数为可动端与线圈下端之间的匝数，原线圈匝数大于副线圈匝数，是降压变压器，故A错误；
B．设右端电路的总电阻为R，在功率不变的前提下，自耦变压器及右侧的电路可等效为一接在原线圈电路的电阻，有
原、副线圈的电流关系
则
当滑动变阻器的触头向上滑动时，R增大，增大，所以分得的电压增大，即原线圈两端电压增大，所以副线圈两端电压增大，电压表的示数增大，故B错误；
C．当自耦变压器的可动端逆时针转动时，增大，减小，原线圈电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数增大，故C正确；
D．设原、副线圈匝数比为k，则原线圈电压
副线圈电流
由欧姆定律得
解得
故D错误。
故选C。
7．D
A．P的原线圈接在两根高压线上，用来测量电压，是电压互感器；Q的原线圈接在同一根高压线上，用来测量电流，是电流互感器，用来测量电流，是电流互感器，A错误；
B．电压互感器要把高电压变成能测的低电压，是降压变压器，电流互感器要把大电流变成能测的小电流，是升压变压器，B错误；
C．为了避免绝缘损坏出现高压击穿，确保人身与设备的安全，两种互感器的副线圈一定要接地，及时将高压引入大地，C错误；
D．高压线的输送功率为，设高压电线的输送电压、输送电流分别是，则有
设两种互感器的读数分别为，由变压器原理
，
综合可得
D正确。
故选D。
8．C
A．图中电压表的示数为
故A错误；
B．由题意可知变压器副线圈的输出电压大于原线圈的输入电压，则变压器为升压变压器，故B错误；
C．根据理想变压器电压比等于匝数比可得
故C正确；
D．只要转换器输出变化的电流，点火装置就可能正常工作，故转换器输出的不一定为正弦交流电，故D错误。
故选C。
9．D
A．副线圈中输出交流电的频率应与原线圈相同为
选项A错误；
B．初级电压的有效值为
副线圈中电压表的示数应为有效值，即
选项B错误；
C．变压器的输入功率应等于输出功率，即
选项C错误；
D．由
的原线圈中的电流表的示数为
选项D正确。
故选D。
10．D
A．根据变压器原理有
只将Q向下移动时,原副线圈匝数、原线圈输入电压不变，则副线圈输出电压不变，灯泡的亮度保持不变，故A错误；
B．只将Q向下移动时, 副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据
可知通过滑动变阻器的电流减小，通过灯泡的电流不变，则电流表的读数变小，故B错误；
C．只将P沿顺时针方向移动时，副线圈匝数减少，则副线圈输出电压减小，通过灯泡和滑动变阻器的电流均减小，故电流表的读数变小，故C错误；
D．只提高输入端的电压U时，原副线圈匝数不变，则副线圈输出电压增大，通过灯泡和滑动变阻器的电流均增大，故电流表的读数变大，故D正确。
故选D。
11．BD
A．当MN匀速向左运动时，左侧回路中电流恒定，所以左侧线圈产生恒定的磁场，穿过右侧线圈的磁通量不变，右侧线圈将不产生感应电流，所以灯泡不发光，电流表无示数，故A错误；
B．当MN加速向左运动时，穿过右侧线圈的磁通量不断增大，且磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，回路中电流方向为逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，故B正确；
CD．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，左侧回路中产生正弦交变电流，右侧回路也为交变电流，所以灯泡发光，电容器将进行充放电，电流表有示数，故C错误，D正确。
故选BD。
12．AC
C．原线圈的交流电电压的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为4∶1，由可得副线圈上得到的电压有效值为
所以电压表测电压有效值，则示数是55V，故C正确；
B．副线圈上的电流为
又由于，则原线圈中的电流为
则电流表的读数为0.25A，故B错误；
A．原线圈输入的电功率
故A正确；
D．由表达式，可知频率为
原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz，故D错误。
故选AC。
13．AD
A．从题图所示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
e=Bsωcosωt
故A正确；
B．减小光照强度时，R2电阻增大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，电压表的示数不变，通过R2的电流减小，电流表示数减小，故B错误；
C．由于理想二极管具有单向导电性，在一个周期内有
电阻消耗的功率减小，原线圈输入功率减小，电流表示数将减小，故C错误；
D．开关S断开时，电阻R1和理想变压器串联，根据串联电路规律有
解得
故D正确。
故选AD。
14．AC
ABC．根据变压器的原理，输入电压不变，输出电压也不变，即和的示数不发生变化；通电一段时间之后，温度升高，热敏电阻阻值减小，故输出电流增大，由此可知输入电流也增大，即和的示数都增大；根据可知，变压器的输入功率增大，B错误，AC正确；
D．根据电容器“通交隔直”的特点可知，有电流通过，即通过的电流不为零，D错误。
故选AC。
15． BEG 有效 7.2 正比 大于
（1）[1]“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电压表，所以只需要多用电表、低压交流电源以及可拆变压器和导线，故选B、E、G；
（2）[2][3]多用电表测量的是交流电压的有效值。题图多用电表选用的挡位是交流电压10 V挡，由题图可得电表读数为7.2 V；
（3）[4][5]根据
可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比；实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2较小，所以导致
16．（1）；（2）；（3）
（1）由题意得原线圈两端的电压
副线圈两端的电压，根据理想变压器原副线圈电压比与匝数比关系有
（2）已知原线圈的电流，由
得
且通过小灯泡L的电流
交流电流表A2的示数
（3）交流电动机M消耗的总功率
交流电动机M的发热功率
交流电动机M的输出功率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
3.3 变压器 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．利用如图所示的可拆变压器可以探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．为了保证人身安全，可以用4～6节干电池作为电源
B．使用电压表测电压时，要先用最小量程挡试测
C．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
D．由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大
2．无线充电技术能实现能量的无线传输。如图，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．充电设备与手机必须接触才能充电
C．充电设备与手机的充电电流一定相等
D．充电的原理主要利用了互感
3．如图所示为某款手机充电器，其铭牌标识如下：“输入：AC、220V、50Hz”，“输出：DC、3V、6V、9V、12V”，“电流：1000mA1500mA”，该充电器正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．输入电压的最大值为220V，频率为50Hz
B．充电器输出功率的变化范围为3W18W
C．充电器内部变压器的原线圈匝数小于副线圈匝数
D．充电器内部变压器输入电压的频率大于输出电压的频率
4．将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（ ）
A．在t=0.01s时，电压表V1的示数为零
B．副线圈两端电压的瞬时值表达式为
C．Rt处温度升高时，电流表A示数变小
D．Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小
5．如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕转轴OO'匀速转动，轴OO'垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2，保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是（ ）
A．交流电压表V1的示数等于 B．变压器的输入功率与输出功率之比为
C．滑片P上移，电压表V2示数不变 D．线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大
6．一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻和电流表接交变电源，电源电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。，，的最大电阻也为，不计导线的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．该自耦变压器属于升压变压器
B．滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表的示数减小
C．当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大
D．滑动变阻器的触头调至最上端，当电流表示数、电压表示数时，变压器原、副线圈的匝数比为
7．如图所示，用电压互感器、电流互感器来测量同一路高压电线的电压、电流；电压互感器原副线圈的匝数之比为，电流互感器原副线圈的匝数之比为，下列说法正确的是（ ）
A．P是电流互感器，Q是电压互感器
B．两种互感器均为降压变压器
C．电压互感器的副线圈一定要接地、电流互感器的副线圈可以不接地
D．若高压线的输送功率为，，则两种互感器的读数的乘积为
8．如图所示，为某种燃气灶点火装置原理图。转换器把直流电压转换为最大值为的正弦交流电压，加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为、，当钢针与金属板间的电压大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。对此，下列说法正确的是（ ）
A．图中电压表的示数为
B．图中的变压器为降压变压器
C．该理想变压器的匝数比应小于
D．要使点火装置正常工作，转换器输出的一定为正弦交流电
9．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，原线圈两端接的交流电源，副线圈两端接的负载电阻，电表均为理想交流电表．则下列说法中正确的是（ ）
A．副线圈中输出交流电的频率为
B．副线圈中电压表的示数为
C．变压器的输入功率为
D．原线圈中的电流表A的示数为
10．如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形的闭合铁芯上，输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端BP间连接了理想交流电流表、灯泡和滑动变阻器，移动滑动触头P的位置，可改变副线圈的匝数，变阻器的滑动触头标记为Q，则（ ）
A．只将Q向下移动时，灯泡的亮度变大
B．只将Q向下移动时，电流表的读数变大
C．只将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大
D．只提高输入端的电压U时，电流表的读数变大
二、多选题
11．一变压器在纸面内的剖面如图，原线圈连接足够长且电阻不计的平行双导轨，导轨处于垂直纸面向里的匀强磁场中、金属棒MN与导轨接触良好且垂直于导轨，副线圈连接灯泡L和电容器C，A为理想交流电流表。则（ ）
A．当MN匀速向左运动时，灯泡可能发光，A表有示数
B．当MN加速向左运动时，a点电势低于b点电势
C．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，灯泡一定不发光
D．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，A表有示数
12．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，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为 D．通过电阻的交变电流频率是
13．如图所示，一个面积为S的单匝金属线圈（电阻不计）在匀强磁场B中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接。其中电阻，光敏电阻R2在无光照时其阻值也为R（有光照时其电阻减小），理想变压器的原、副线圈的匝数比为n，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
B．开关S处于闭合状态，当减小光照强度时，电压表的示数增大，电流表的示数增大
C．开关S处于闭合状态，当R2上端串联理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）时，电流表的示数不变
D．当开关S断开、R2用黑纸包裹时，R2两端电压的有效值为
14．如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），R0、R1为定值电阻，C为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确的是（ ）
A．变压器的输入功率增大
B．A1表的示数增大，A2表的示数减小
C．V1表的示数和V2表的示数都不变
D．通过R1的电流始终为零
三、实验题
15．在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
（1）下列器材中，实验需要的器材是 ；
A．干电池 B．低压交流电源
C．220 V交流电源 D．条形磁体
E．可拆变压器和导线 F．直流电压表
G．多用电表
（2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的 （选填“有效”或“最大”）值。其中一次操作后副线圈所接多用电表读数如图所示，此时电表读数为 ；
（3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 （选填“正比”或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般 （选填“大于”“小于”或“等于”）原线圈与副线圈的匝数之比。
四、解答题
16．如图，小型发电机在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的正弦交流电压为，通过理想变压器向用电器输电，不计输电线电阻，副线圈回路中接有小灯泡L（8V，24W）和交流电动机M。闭合开关S，小灯泡L和交流电动机M均正常工作，交流电流表A1的示数为1A。已知交流电动机M的内阻为0.2Ω，电表均为理想电表。求：
（1）理想变压器原、副线圈的匝数比；
（2）交流电流表A2的示数；
（3）交流电动机M的输出功率。
参考答案
1．D
A．变压器只能改变交流电源的电压、电流，A错误；
B．使用电压表测电压时，要先用最大量程挡试测，B错误；
C．变压器工作时通过铁芯导磁，利用互感的原理把电能由原线圈输送到副线圈，C错误；
D．由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大，D正确。
故选D。
2．D
AD．无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理，而根据法拉第电磁感应定律可知，只有变化的电流才能产生变化的磁场，而变化的磁场才能在闭合线圈中感应出电流，因此，充电设备中的线圈必须通变化的电流才能实现对手机的无线充电，故A错误，D正确；
B．根据电磁感应原理可知，充电设备与手机不需要接触就能充电，故B错误；
C．充电设备与手机的充电电流不一定相等，就像理想变压器的工作原理一样，原副线圈的匝数不同，充电电流就不同，故C错误。
故选D。
3．B
A．根据铭牌标识可知输入电压的有效值为220V，频率为50Hz，故A错误；
B．由输出功率
且由题干中“输出：DC、3V、6V、9V、12V”，“电流：1000mA1500mA”，代入数据得当输出电压为，电流为时输出功率最小，当输出电压为，电流为时输出功率最大。代入数据得
故B正确；
C．根据原副线圈的匝数之比等于原副线圈电压值比，即
且原线圈中输入电压值大于副线圈的输出电压值，所以原线圈匝数大于副线圈匝数，故C错误；
D．由变压器的原理可知，输入电压的频率等于输出电压的频率，故D错误。
故选B。
4．D
A．电压表V1的示数为原线圈电压的有效值，则有
故A错误；
B．由图可知周期为
则
根据变压器电压比等于匝数比可得
则副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故B错误；
CD．Rt处温度升高时，Rt电阻变小，则副线圈总电阻减小，副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
A．交流电压的最大值为，电压表的示数为有效值，故A错误；
B．理想变压器的输入功率与输出功率之比为1:1，故B错误；
C．交流电压表的示数为副线圈两端电压的有效值，输出电压与变压器的输入电压和变压器的原、副线圈的匝数比有关，与电路的电流和电阻无关，由于输入电压和原、副线圈的匝数都不变，因此滑片P上移，电压表V2示数不变，故C正确；
D．线圈中磁通量最大时，感应电动势为零，故D错误。
故选C。
6．C
A．该自耦变压器的原线圈匝数为整个线圈的总匝数，副线圈的匝数为可动端与线圈下端之间的匝数，原线圈匝数大于副线圈匝数，是降压变压器，故A错误；
B．设右端电路的总电阻为R，在功率不变的前提下，自耦变压器及右侧的电路可等效为一接在原线圈电路的电阻，有
原、副线圈的电流关系
则
当滑动变阻器的触头向上滑动时，R增大，增大，所以分得的电压增大，即原线圈两端电压增大，所以副线圈两端电压增大，电压表的示数增大，故B错误；
C．当自耦变压器的可动端逆时针转动时，增大，减小，原线圈电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数增大，故C正确；
D．设原、副线圈匝数比为k，则原线圈电压
副线圈电流
由欧姆定律得
解得
故D错误。
故选C。
7．D
A．P的原线圈接在两根高压线上，用来测量电压，是电压互感器；Q的原线圈接在同一根高压线上，用来测量电流，是电流互感器，用来测量电流，是电流互感器，A错误；
B．电压互感器要把高电压变成能测的低电压，是降压变压器，电流互感器要把大电流变成能测的小电流，是升压变压器，B错误；
C．为了避免绝缘损坏出现高压击穿，确保人身与设备的安全，两种互感器的副线圈一定要接地，及时将高压引入大地，C错误；
D．高压线的输送功率为，设高压电线的输送电压、输送电流分别是，则有
设两种互感器的读数分别为，由变压器原理
，
综合可得
D正确。
故选D。
8．C
A．图中电压表的示数为
故A错误；
B．由题意可知变压器副线圈的输出电压大于原线圈的输入电压，则变压器为升压变压器，故B错误；
C．根据理想变压器电压比等于匝数比可得
故C正确；
D．只要转换器输出变化的电流，点火装置就可能正常工作，故转换器输出的不一定为正弦交流电，故D错误。
故选C。
9．D
A．副线圈中输出交流电的频率应与原线圈相同为
选项A错误；
B．初级电压的有效值为
副线圈中电压表的示数应为有效值，即
选项B错误；
C．变压器的输入功率应等于输出功率，即
选项C错误；
D．由
的原线圈中的电流表的示数为
选项D正确。
故选D。
10．D
A．根据变压器原理有
只将Q向下移动时,原副线圈匝数、原线圈输入电压不变，则副线圈输出电压不变，灯泡的亮度保持不变，故A错误；
B．只将Q向下移动时, 副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据
可知通过滑动变阻器的电流减小，通过灯泡的电流不变，则电流表的读数变小，故B错误；
C．只将P沿顺时针方向移动时，副线圈匝数减少，则副线圈输出电压减小，通过灯泡和滑动变阻器的电流均减小，故电流表的读数变小，故C错误；
D．只提高输入端的电压U时，原副线圈匝数不变，则副线圈输出电压增大，通过灯泡和滑动变阻器的电流均增大，故电流表的读数变大，故D正确。
故选D。
11．BD
A．当MN匀速向左运动时，左侧回路中电流恒定，所以左侧线圈产生恒定的磁场，穿过右侧线圈的磁通量不变，右侧线圈将不产生感应电流，所以灯泡不发光，电流表无示数，故A错误；
B．当MN加速向左运动时，穿过右侧线圈的磁通量不断增大，且磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向下，根据右手螺旋定则可知，回路中电流方向为逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，故B正确；
CD．当MN沿导轨简谐运动（不接触线圈）时，左侧回路中产生正弦交变电流，右侧回路也为交变电流，所以灯泡发光，电容器将进行充放电，电流表有示数，故C错误，D正确。
故选BD。
12．AC
C．原线圈的交流电电压的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为4∶1，由可得副线圈上得到的电压有效值为
所以电压表测电压有效值，则示数是55V，故C正确；
B．副线圈上的电流为
又由于，则原线圈中的电流为
则电流表的读数为0.25A，故B错误；
A．原线圈输入的电功率
故A正确；
D．由表达式，可知频率为
原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz，故D错误。
故选AC。
13．AD
A．从题图所示位置开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为
e=Bsωcosωt
故A正确；
B．减小光照强度时，R2电阻增大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，电压表的示数不变，通过R2的电流减小，电流表示数减小，故B错误；
C．由于理想二极管具有单向导电性，在一个周期内有
电阻消耗的功率减小，原线圈输入功率减小，电流表示数将减小，故C错误；
D．开关S断开时，电阻R1和理想变压器串联，根据串联电路规律有
解得
故D正确。
故选AD。
14．AC
ABC．根据变压器的原理，输入电压不变，输出电压也不变，即和的示数不发生变化；通电一段时间之后，温度升高，热敏电阻阻值减小，故输出电流增大，由此可知输入电流也增大，即和的示数都增大；根据可知，变压器的输入功率增大，B错误，AC正确；
D．根据电容器“通交隔直”的特点可知，有电流通过，即通过的电流不为零，D错误。
故选AC。
15． BEG 有效 7.2 正比 大于
（1）[1]“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电压表，所以只需要多用电表、低压交流电源以及可拆变压器和导线，故选B、E、G；
（2）[2][3]多用电表测量的是交流电压的有效值。题图多用电表选用的挡位是交流电压10 V挡，由题图可得电表读数为7.2 V；
（3）[4][5]根据
可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比；实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2较小，所以导致
16．（1）；（2）；（3）
（1）由题意得原线圈两端的电压
副线圈两端的电压，根据理想变压器原副线圈电压比与匝数比关系有
（2）已知原线圈的电流，由
得
且通过小灯泡L的电流
交流电流表A2的示数
（3）交流电动机M消耗的总功率
交流电动机M的发热功率
交流电动机M的输出功率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)