3.4变压器 试卷（含答案） (2)

3.4变压器
试卷（含答案）
1．下列关于理想变压器的说法，正确的是(　　)
A．输入功率等于输出功率
B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能
C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能
D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去
【解析】　从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象出现，所以会存在“磁生电”的过程，这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场，这样在副线圈中就产生了电磁感应现象，从而副线圈可以产生电能．所以A、B正确．
【答案】　AB
2．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列物理量不一定相等的是(　　)
A．交变电流的频率　　　
B．电流的有效值
C．电功率
D．磁通量的变化率
【解析】　根据变压器的工作原理，交流电的频率、磁通量的变化率、电功率都相等，只有B符合题意．
【答案】　B
3．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈接入220
V交流电压，副线圈的电压为(　　)
A．22
V
B．55
V
C．880
V
D．以上都不对
【解析】　由＝得：u2＝u1＝×220
V＝55
V，故B正确．
【答案】　B
4．输入电压为220
V，输出电压为36
V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图3－4－7所示，然后将原线圈接到220
V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1
V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　)
图3－4－7
A．1
100　360
B．1
100　180
C．2
200　180
D．220　360
【解析】　根据理想变压器＝得＝
得：n1＝1
100匝
烧坏前：＝，
所以n2＝匝＝180匝．
【答案】　B
5．如图3－4－8所示为一与交流电相连接的理想变压器，原线圈中电流为I1，副线圈中电流为I2，当副线圈中负载电阻R变小时(　　)
图3－4－8
A．I2变小，I1变小
B．I2变小，I1增大
C．I2增大，I1增大
D．I2增大，I1变小
【解析】　由于其他条件不变，在副线圈中的电阻变小时，副线圈中的电流变大，由于初级的功率等于次级的功率，初级的电流也变大，所以C对．
【答案】　C
6．如图3－4－9所示，利用一理想变压器给一个电灯供电，在其他条件不变时，若增加副线圈的匝数，则(　　)
图3－4－9
A．灯亮度减小
B．电流表示数增大
C．电压表示数增大
D．变压器的输入功率不变
【解析】　若增加副线圈的匝数，次级电压升高，电压表的读数增大电灯的亮度增加，输出电流增加，输入电流也随输出电流的增大而增大，所以A错，B、C对．变压器的输出功率增加，D错．
【答案】　BC
7．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sin
ωt
V，原线圈接入一个熔断电流I0＝1
A的保险丝，副线圈中接入可变电阻R(如图3－4－10)．为了使保险丝不被熔断，调节电阻R时最低不能小于(　　)
图3－4－10
A．440
Ω
B．440
Ω
C．880
Ω
D．880
Ω
【解析】　当原线圈电流达到I1＝I0时，副线圈中电流为：
I2＝I1＝I0＝×1
A＝
A，这也就是副线圈中的最大电流．
副线圈的输出电压有效值为：U2＝U1＝×＝×
V＝440
V．因此，副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin＝＝
Ω＝880
Ω.
【答案】　C
8．如图3－4－11所示，在口字形闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合回路．a、b、c为三个闭合金属环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，在滑动变阻器的滑片左右滑动时，能够产生感应电流的圆环是(　　)
图3－4－11
A．a、b两环
B．b、c两环
C．a、c两环
D．a、b、c三环
【解析】　当滑动变阻器的滑片左右滑动，则该电路中的电流大小发生变化，则闭合铁芯中的磁场发生变化，通过a、b金属环的磁通量改变，所以a、b环内有感应电流产生，而c环的磁通量总为零，故无感应电流．
【答案】　A
9．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图3－4－12甲所示，副线圈所接电路如图3－4－12乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是
(　　)
图3－4－12
A．副线圈输出电压的频率为100
Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31
V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
【解析】　由题图甲知该交流电的周期是2×10－2
s，交流电的频率是50
Hz，变压器不改变频率，所以A错误；因为原线圈电压的最大值是310
V，根据变压器的匝数与电压的关系，副线圈输出电压的最大值为31
V，因此B错误；匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误；P向右移动时，负载电阻变小，根据P＝，因此，变压器的输出功率增加，D正确．
【答案】　D
10．有一理想变压器，原、副线圈的匝数分别为100和10，将原线圈接在220
V交流电源上，则副线圈中磁通量变化率最大值为________．
【解析】　根据变压器的原理，磁通量的变化率等于单匝线圈的电压，次级电压U2＝220/10
V＝22
V，单匝线圈的有效值电压U＝22/10
V＝2.2
V，其最大值2.2
.
【答案】　2.2
11．如图3－4－13为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12
V　100
W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为______V，电流表读数为________A.
图3－4－13
【解析】　分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系．由公式U1/U2＝n1/n2，得U1＝U2n1/n2＝216
V；因理想变压器的初、次级功率相等，所以I1＝P1/U1＝0.46
A，即电压表、电流表读数分别为216
V、0.46
A.
【答案】　216　0.46
12．像图3－4－14中那样把两块铁芯固定在一把钳子上，可以做成一个钳形测量仪．利用它可以在不切断导线的情况下，通过电流表A，测量导线中的电流．那么，导线中的电流是交流还是直流？请你说明仪器的工作原理．
图3－4－14
【答案】　导线中的电流是交流．钳形测量仪是利用电磁感应原理制造的．通电导线产生磁场，导线中通过交流电时在周围空间产生的磁场随时间变化，铁芯使磁场增强，穿过绕在铁芯上线圈的磁通量随时间变化，线圈中产生感应电动势，线圈闭合时产生感应电流，电流表A可测出线圈中的感应电流．在交流频率一定时，导线中电流越强则磁通量变化率越大，线圈中的感应电流也越大．感应电流与导线中电流有一定的关系，故通过电流表A中的电流可测出导线中的电流．