课时跟踪训练（十三） 变压器

课时跟踪训练（十三）  变压器

A级—双基达标

1．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是(　　)

A．通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变

B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等

C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势

D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈

解析：选C　通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，B错误；由互感现象知，C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，D错误。

2．下列选项图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是(　　)

解析：选C　变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，A、D错误；由于变压器原、副线圈两端的电压与原、副线圈匝数成正比，副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，B错误，C正确。

3.

如图所示，一输入电压为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，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(　　)

A．1 100,360　　　　　　 B．1 100,180

C．2 200,180   D．2 200,360

解析：选B　由U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3，可得n1＝n3＝1 100，n2＝n1＝180，B选项正确。

4．[多选]理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是(　　)

A．I1由I2决定   B．U2与负载有关

C．P1由P2决定   D．以上说法都不正确

解析：选AC　理想变压器的电流关系可写成I1＝I2，即原线圈中的电流由副线圈中的电流决定；同理，由＝知，副线圈中的电压由原线圈中的电压决定；功率关系为：负载用多少，原线圈端就输入多少，因此选项A、C正确，B、D错误。

5.

一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶10，电源电压u＝22sin(ωt)V。原线圈电路中接入一熔断电流I0＝10 A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于(　　)

A．220 Ω   B．220 Ω

C．440 Ω   D．440 Ω

解析：选A　当原线圈中的电流I1＝I0时，副线圈中的电流I2＝I1＝1 A。副线圈的输出电压有效值为U2＝U1＝220 V。因此副线圈电路中负载电阻的最小值Rmin＝＝220 Ω。故A正确。

6．理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为(　　)

A．1∶2   B．2∶1

C．2∶3   D．3∶2

解析：选B　三灯泡都正常发光，则电流相等，由此可知变压器的原、副线圈的电流之比＝，则＝＝，B正确。

7．如图所示，为了浴室用电安全，某同学用理想变压器给浴室降压供电，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈输入交变电压u＝311sin(100πt)V。已知照明灯额定功率为44 W，排气扇电动机内阻为1 Ω，电流表示数为2 A，各用电器均正常工作，电表均为理想电表。则(　　)

A．电压表示数为62 V

B．变压器的输入功率为186 W

C．排气扇输出功率为43 W

D．保险丝熔断电流不得低于2 A

解析：选C　变压器输入交变电压u＝311sin(100πt)V，有效值U＝220 V，变压器原、副线圈匝数比为5∶1，所以副线圈电压U2＝44 V，故A错误。电流表示数为2 A，所以输出功率P＝44×2 W＝88 W，所以变压器的输入功率为88 W，故B错误。照明灯的电流I1＝ A＝1 A，则排气扇的电流为I2＝2 A－1 A＝1 A，则排气扇输出功率为P出＝I2U2－Ir＝1×44 W－12×1 W＝43 W，选项C正确。变压器的初级线圈电流为I＝I次＝ A＝0.4 A，故保险丝熔断电流不得低于0.4 A，选项D错误。

8．如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是(　　)

A．P向下滑动时，灯L变亮

B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变

C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小

D．P向上滑动时，变压器的输出功率变小

解析：选B　当滑动变阻器R的滑片向下移动时，导致总电阻增大，由于输入电压U1不变，且原、副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，根据P＝，即灯L亮度不变，故A错误，B正确。当滑动变阻器R的滑片向上移动时，导致总电阻减小，由于输入电压U1不变，且原、副线圈匝数不变，所以副线圈电压不变，则副线圈的总电流增大，因此输入电流也变大，故C错误；变压器的输出功率增大，故D错误。

9.

如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻 A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b两端加一定交流电压后，求两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端电压之比。

解析：变压器原、副线圈电流之比

＝＝

设流过电阻A的电流I1＝I，则流过电阻B的电流I2＝4I

所以两电阻消耗的电功率之比

＝＝＝

两电阻两端电压之比 ＝＝。

答案：　

B级—选考提能

10．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)

A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大

B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大

C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大

D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大

解析：选B　当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻R变大，则副线圈所在电路的总电阻R总变大，因原、副线圈两端的电压U1、U2不变，则通过R1的电流I2＝变小，R1消耗的功率PR1＝IR1变小，选项A错误；R1两端的电压UR1＝I2R1变小，则电压表V的示数UV＝U2－UR1变大，选项B正确；因通过原、副线圈的电流关系＝，I2变小，则I1变小，即电流表A1的示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则副线圈所在电路的总电阻R总′变小，通过副线圈的电流I2′＝变大，则通过原线圈的电流I1′变大，电流表A1的示数变大，R1两端的电压UR1′＝I2′R1变大，则R2两端的电压UR2′＝U2－UR1′变小，电流表A2的示数变小，选项D错误。

11．如图所示，理想变压器原线圈接正弦交变电压和一个电流表，原、副线圈的匝数比为n，输出端接一电动机，电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表的示数为I，电动机带动一重物匀速上升。下列判断正确的是(　　)

A．电动机两端电压U′＝nU

B．电动机两端电压U′＝nIR

C．电动机消耗的功率P＝

D．电动机的输出功率为P＝UI－n2I2R

解析：选D　根据电压与匝数成正比，n＝，解得电动机两端的电压为U′＝，故A错误。根据电流与匝数成反比，n＝，解得I2＝nI，电动机是非纯电阻，不能用欧姆定律求电动机两端的电压，故B错误。电动机消耗的功率P＝U′I2＝·nI＝UI，故C错误。电动机线圈的热功率为(nI)2R＝n2I2R，电动机的输出功率为P＝UI－n2I2R，故D正确。

12．如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3 300 V，副线圈两端电压为U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝4 V。求：

(1)原线圈n1等于多少匝？

(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A。则电流表A1的示数I1为多少？

(3)在(2)中情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？

解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得：

n1＝n＝×1＝825匝。

(2)当开关S断开时，由输入功率等于输出功率：

U1I1＝U2I2，可得I1＝A。

(3)当开关S断开时，有：RL＝＝44 Ω

当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，

则有R′＝0.5RL＝22 Ω

副线圈中的总电流为I2′，则I2′＝＝10 A

由U1I1′＝U2I2′，得：I1′＝ A。

答案：(1)825匝　(2) A　(3) A