高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三节 变压器一课一练

3.3变压器同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．在图示交流电路中，电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为，电压表的示数为，电流表的示数为，、、均为定值电阻，。该变压器原、副线圈的匝数之比为（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin100πt（V），电阻R=44Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法错误的是（　　）

A．交流电源的频率为50Hz B．电流表A1的示数为5A

C．电流表A2的示数为1A D．电压表的示数为44V

3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，当原线圈两端输入u=10sin100πt(V)电压时，接在副线圈两端的交流电压表的示数为（     ）

A．100V B．100V

C．V D．1V

4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，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电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．理想变压器输入、输出功率之比为3：1

B．理想变压器原、副线圈中的电流之比为3：1

C．u随t变化的规律为

D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大

5．关于下列器材的原理和用途，正确的是（   ）

A．变压器既可以改变交变电压也可以改变频率

B．电磁炉的面板是用金属材料制造而成的

C．真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属中产生涡流使金属熔化

D．磁电式仪表用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动作用

6．如图甲所示，理想变压器原、副线图匝数比为22：1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈回路中接有理想电流表A、定值电阻R（阻值为10Ω）、二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和开关S等，开关S原来闭合．以下判断正确的是（　　）

A．副线圈中的电流为交变电流，其频率等于100Hz

B．电流表的读数为1A

C．变压器输入的电功率14W

D．若将开关断开，则电阻R每1s内产生的焦耳热为10J

7．电阻不可忽略的线圈L0可看作是一个定值电阻R0（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器次级线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源，当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是（　　）

A．变压器初级线圈电压降低

B．变压器输入功率变小

C．小灯泡变亮

D．变压器输出功率变大

8．如图（a），为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图（b）所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，则闭合S（　　）

A．电压表的示数为50V

B．两点火针间电压的有效值一定大于5000V

C．在0~0.5×10-2s时间内，通过原、副线圈导线横截面的电荷量相等

D．当n2:n1>100时，才能点燃燃气

9．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，所接电源输出的交电压有效值恒为U，电阻，则下列说法正确的是（　　）

A．开关闭合前，电源输出电压与副线圈两端电压之比为

B．开关闭合前，电阻两端的电压是两端电压的2倍

C．开关闭合后，电阻两端的电压变大

D．开关闭合后，电源的输出功率变小

10．将如图甲所示的不完整正弦交流电接在图乙理想变压器的a、b端．理想变压器的原副线圈匝数之比为5：l，所接电表均为理想表，副线圈回路中两个电阻阻值均为R=11Ω，开关处于断开状态．下列说法正确的是

A．电流表的示数为0．4A

B．电压表的示数为22V

C．a、b端的输入功率为88W

D．闭合开关K后，电压表示数将变为11V

11．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，V为理想交流电压表。当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，电路稳定后，两只灯泡的亮度相同，则（　　）

A．与副线圈并联的电压表在t=1×10-2 s时的示数为0

B．与副线圈并联的电压表在t=0.5×10-2 s时的示数为22 V

C．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变亮，灯泡L2变暗

D．当原线圈所接正弦交变电压的频率变为100 Hz时，灯泡L1变暗，灯泡L2变亮

12．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为2、1和3，为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为3I。该变压器原、副线圈匝数比为（　　）

A．2 B．3 C．4 D．5

13．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的正弦式交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　）

A．原、副线圈中电流的频率之比为n1：n2

B．原、副线圈中电流的大小之比为n1：n2

C．灯泡L1先变暗后变亮

D．原线圈输入功率一直在变大

14．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A．快速充电时，cd间电压U2=44V

B．快速充电时，送电线圈的输入功率为10W

C．快速充电时，送电线圈的输入电压U1=212.5V

D．R的值为187.5Ω

15．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（　　）

A．时，ac两点间的电压瞬时值为110V

B．时，电压表的读数为22V

C．滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大

D．单刀掷开关由a掷向b时，电压表和电流表的示数均变小

二、填空题（共4题）

16．当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其它线圈的匝数，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数，已知副线圈有800匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，则原线圈的匝数______

17．某变压器原、副线圈匝数比为11：2，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．

（1）变压器输入、输出功率之比为________       

（2）副线圈两端电压的有效值为________伏

18．（1）如图为一正弦交变电流的图象，由图可知电流的有效值I=______，电流瞬时值表达式i=______；

（2）如图所示，和是输电线，在图中空圈内填入所用的电表的符号______，若已知变压比为100︰1，变流比为100︰1，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为1000A，则输电线路中的功率为______W。

19．（1）某同学在做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验时，用学生电源提供给图甲所示变压器 原线圈的电压为5 V，用演示电表交流50 V 挡测量副线圈电压时示数如图乙所示，则变压器的原、副线圈匝数之比可能是____；

A．5∶8                    B．5∶16             C．1∶14                    D．1∶8

（2）街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，____（填写“原线圈”或“副线圈”）应该使用较粗的导线。

三、综合题（共3题）

20．某同学制作一个简易的手摇发电机，用总长为L的导线绕制成N匝正方形线圈，将线圈放入磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动．发电机（内阻可忽略）输出端和理想变压器原线圈相连，副线圈回路负载电阻为R，原、副线圈匝数比为，其简化示意图如图，求：

（1）发电机产生的电动势最大值；

（2）电阻R消耗的电功率P。

21．如图所示，理想变压器原线圈与一有效值为10V的交流电源相连，副线圈并联两个不同规格的小灯泡a和b，其中小灯泡a的电阻为30Ω。已知此时流过原线圈的电流为0.09A，小灯泡a的电功率为0.3W。求：

（1）原、副线圈的匝数比为；

（2）此时流过副线圈的电流；

（3）小灯泡b的电阻。

22．一个理想变压器的初级线圈匝数为220匝，次级线圈匝数为36匝，初级线圈接在交流电源上，电压的最大值为V，次级线圈只接了一盏电阻恒定为36Ω的电灯，求：

（1）变压器次级线圈输出电压的有效值；

（2）变压器的输出功率；

（3）变压器初级线圈中的电流。

参考答案：

1．A

2．B

3．D

4．D

5．C

6．B

7．D

8．D

9．C

10．C

11．C

12．A

13．C

14．C

15．B

16．3200

17．     1:1；     40；

18．          20sin100πt（A）         

19．     D     副线圈

20．（1）；（2）

21．（1）10:3；（2）0.3A；（3）15Ω

22（1）36V；（2）36W；（3）