广州市第五十六中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-2：2.6变压器 课时作业（含解析）

2.6变压器
课时作业（含解析)
1．如图所示，在某一输电线路的起始端接入两个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶100，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22
V，电流表的示数为1
A，则以下说法正确的是（
）
A．输电线路总电阻为22
Ω
B．线路输送电功率是22W
C．a为电压表，b为电流表
D．a为电流表，b为电压表
2．如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，且分别接有阻值相同的电阻和，，通过电阻瞬时电流如图乙所示，则此时（　　）
A．用电压表测量交流电源电压约为424V
B．断开开关K后，通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示
C．交流电源的功率162W
D．R1和R2消耗的功率之比为1:3
3．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为8：1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压。下列说法正确的是（　　）
A．变压器输人与输出功率之比为1：8
B．变压器副线圈中电流的频率为100Hz
C．变压器原、副线圈中的电流之比为1：8
D．若热敏电阻RT的温度升高，电压表的示数不变，电流表的示数变小
4．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，分别接有定值电阻和，且．原线圈接正弦交流电．电压表为理想交流电压表．则
A．电阻和消耗功率之比为1：1
B．电压表和的示数之比为5：1
C．电压表和的示数之比为6：1
D．原副线圈磁通量变化率之比为5：1
5．图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2
A，电流表A2的示数增大了0.8
A。则下列说法正确的是(　　)
A．电压表V1示数增大
B．电压表V2、V3示数均增大
C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
6．如图6是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市电网的电压，可以认为不变．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P向下移动时，下列说法中正确的是(
)
A．相当于在增加用电器的数目
B．A1表的示数随A2表的示数的增大而增大
C．V1表的示数随V2表的示数的增大而增大
D．变压器的输入功率在增大
7．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R
=
55
的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A．电流表的读数为1.00
A
B．电流表的读数为2.00A
C．电压表的读数为110V
D．电压表的读数为155V
8．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2、R3为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦式交变电流，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是(　　)
A．电压表V2读数变大
B．电流表A1读数变大
C．电流表A2读数变小
D．电压表V1读数变小
9．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统
（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（　　）
A．图乙中电压的有效值为110V
B．电压表的示数为44V
C．R处出现火警时电流表示数增大
D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大
10．如图所示，恒定，将R1阻值、R2阻值同时增大到原阻值的2倍，则下列说法正确的有（
）
A．流经的电流变为原来的一半
B．流经的电流变为原来的
C．的电功率变为原来的
D．、的电功率之比不变
11．修理汽车使用的移动电灯的电压不能超过36V，现有一个工人使用的灯泡标有“36V，100W”字样，通过一个次级线圈匝数为198匝的变压器把220V照明用电降压后给它供电。变压器的初级线圈的匝数是______，初级线圈中的电流是_____A。
12．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的交流电压经变压器降压后得到的．将变压器视为理想变压器，如图所示，如果原线圈是1140匝，则副线圈的匝数是________匝，变压器原、副线圈的电流之比为___________．
13．交流发电机的原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.一个小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.1m2,线圈转动的频率为100Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度，为了用此发电机发出的交流电带动两个标有“220V
11kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器,电路如图所示．求:
(1)发电机的输出电压;
(2)变压器原、副线圈的匝数之比;
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。
14．如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈匝，匝，L1是“6V，2W”的小灯泡，L2是额定功率为4W的小灯泡，当接上交流电压时，L1、L2都正常发光，求：
(1)交流电源的输出功率；
(2)原线圈中的电流；
(3)L2的额定电压。
参考答案
1．C
【解析】
由图可知：a的原线圈并联在电路中且副线圈匝数小于原线圈匝数，则输出电压小，为电压互感器，则a表是电压表；b的原线圈串联在电路中且副线圈匝数大于原线圈匝数，输出电流小，则为电流互感器，则b电表是电流表，则C正确，D错误；而a互感器原线圈的匝数比副线圈匝数100：1，b互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：100，由电压表的示数为22V，得原线圈的电压为2200V，由电流表的示数为1A，原线圈的电流为100A．所以电线输送功率是2.2×105W=220KW，由已知条件无法求输电线电阻，故AB错误；故选C。
【点睛】
本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器。
2．A
【解析】
A．变压器初级电流有效值为
次级电流有效值
次级电压
初级电压
交流电源电压
选项A正确；
B．断开开关K后，次级电流为零，则原线圈电流也变为零，则通过电阻R1的瞬时电流为零，选项B错误；
C．交流电源的功率
选项C错误；
D．R1和R2消耗的功率之比为
选项D错误。
故选A。
3．C
【解析】
A．根据理想变压器的特点可知，原副线圈输入功率和输出功率相等，故A错误；
B．变压器副线圈中电流的频率等于原线圈的电流频率为
故B错误；
C．根据
得，原副线圈的电流之比为1：8，故C正确；
D．若热敏电阻RT的温度升高，则热敏电阻的阻值减小，由于原线圈的电压不变，则副线圈的电压不变，副线圈中的电流变大，故D错误。
故选C。
4．C
【解析】
设流过原线圈的电流为，流过副线圈的电流为，因．电阻和消耗功率之比，所以错误．电压表的示数，电压表的示数，所以，因此B错误，C正确．理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，所以D错误．综上所述，选项C正确．
5．D
【解析】
电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1=n2I2，电流变化时，n1ΔI1=n2ΔI2，故，应是降压变压器，C错误．
【考点定位】考查理想变压器和电路知识．
6．ABD
【解析】
A．用电器是并联的，增加用电器的数目，电阻减小．当滑动变阻器触头P向下移动，电阻减小，相当于在增加用电器的数目，A正确；
C．V1表的示数由输入电压决定，不会随V2表的示数的变化而变化，C错误；
BD．由于输入功率随着输入功率的增加而变大，故A1表的示数随A2表的示数的增大而增大，BD正确。
故选ABD。
7．AC
【解析】
CD．原线圈电压有效值U1=220V，根据原副线圈匝数比为2:1可知次级电压为U2=110V，则电压表的读数为110V，选项C正确，D错误；
AB．根据变压器输入功率等于输出功率，即
解得I1=1.00A，选项A正确，B错误；
故选AC.
8．BD
【解析】
D、当闭合开关S后，导致总电阻减小，由于总的电流变大，电阻R1的电压变大，总的电压保持不变，所以并联部分的电压要减小，即V1读数变小，所以D正确.
A、当闭合开关S后，电路的总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也不变，即V2的示数不变，故A错误；
B、C、由于总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，所以A1、A2的示数都要变大，所以B正确，C错误；
故选BD.
9．ACD
【解析】
根据电流的热效应，解得，电压与匝数成正比，即，解得：，所以电压表的示数为，故A正确B错误；R处温度升高时，阻值减小，由于电压不变，所以出现火警时副线圈电流增大，输出功率增大，根据输入功率等于输出功率，输入功率增大，根据，所以电表的示数增大，故C错误；
R处出现火灾时，阻值减小，由于电压不变，电流增大，消耗的功率增大，故D正确．
考点：变压器的构造和原理；电功、电功率
【点睛】
根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握．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．
10．ACD
【解析】
AB.设之前流经的电流为I1，流过流经的电流为I2，则
若将R1阻值、R2阻值同时增大到原阻值的2倍。则有
联立解得
故选项A正确B错误；
C.根据A选项流经的电流变为原来的一半，可知，流过流经的电流也变为原来的一半，因此根据公式
的电功率变为原来的，故选项C正确；
D.
、的电功率之比为
因此、的电功率之比不变，故选项D正确。
故选ACD。
11．1210
【解析】
[1]因
可得
[2]根据
又
得
12．108
9：95
【解析】
[1]由于原线圈的电压为380V，副线圈的电压为36V，则原副线圈的匝数之比为
可得
匝
[2]根据原副线圈电流与匝数成反比，而电压与匝数成正比，则有
13．（1）2200V；（2）10：1；（3）10A
【解析】
（1）线圈转动产生的电动势最大值为
Em
=
NBSω=1100V
由于线圈内阻不计，则输出电压就等于电动势，得输出电压的有效值为
U1==1100V
（2）由变压器原副线圈的关系
得
⑶
根据
P入=P出=2.2×104W
再根据
P入=U1
I1
解得
I1=20A
14．(1)6W；(2)；(3)
【解析】
(1)根据输入功率等于输出功率知，交流电源的输出功率
(2)灯泡正常发光，可知副线圈2的电压为，根据电压与匝数成正比知原线圈两端电压为
根据输入功率等于输出功率知
解得
(3)根据电压与匝数成正比知
解得
即L2的额定电压为。