变压器自主练习2.doc

尼勒克一中高二物理练习
变压器练习2
1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　)
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则副线圈中电流表A2的示数是(　　)

A．3mA B．48mA C．零 D．与R阻值有关
3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V,60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则(　　)

4．(2010·芜湖高二检测)如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n1∶n2和电源电压U1分别为(　　)

A．1∶2 2U　B．1∶2 4U C．2∶1 4U D．2∶1 2U
5．(2010·湛江高二检测)有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则(　　)

A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
6．如图所示的理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为181，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.

7．如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则

(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？
(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？
能力提升
1．某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按下图所示规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是(　　)

A．输出电压的最大值为36V
B．原、副线圈中电流之比为55∶9
C．变压器输入、输出功率之比为55∶9
D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz
2．(2010·济宁模拟)如图所示，变压器初级线圈接电压一定的交流电，在下列措施中，能使原线圈所接电流表的示数变小的是(　　)

A．只将S1从2拨向1B．只将S2从4拨向3C．只将S3从闭合改为断开D．只将变阻器R3的滑动触头下移
3．(2010·北师大附中高二期中)为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示．变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表. 则(　　)

A．n1>n2B．n3>n4C．a为交流电流表，b为交流电压表D．a为交流电压表，b为交流电流表
4．如图所示为理想变压器，原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100匝，L1是“6V,2W”的小灯泡，L2是“12V,4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为(　　)

5．按下列要求设计一个变压器：在同一闭合铁芯上绕三个线圈，甲线圈接220V照明电源，乙线圈要求输出36V电压和100W额定功率，丙线圈要求输出6V电压和10W额定功率．乙线圈需绕180匝，且乙、丙两线圈都满负荷工作．那么甲线圈需绕________匝，甲线圈通过电流为________A，绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序是________．
6．如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝20V，内阻不计，它通过一个R＝6Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6V，0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：

(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比；
(2)发电机的输出功率．

(2)发电机输出功率P=I1E=6.67W.
7．黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
如图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？

答案：10∶1
解析：电网两极间电场可看作匀强电场Um=Emd
由题意，空气被击穿时Em=6220V/cm

所以次、初级线圈匝数比不得超过10∶1.
答 案
1答案：BD
解析：此题考查的是对变压器原理的掌握，对理想变压器，A选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D选项理想变压器认为可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．
2答案：C
解析：当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C正确．
3答案：C
解析：∵为理想电压表，∴电源输出功率为60W，原线圈两端电压为4400V，电流表示数为有效值，即为＝A.
4答案：C
解析：设灯泡正常发光时的电流为I，则I1＝I，I2＝2I.由＝得＝.
由＝得U1′＝U2＝2U.故U1＝4U，C正确．
5答案：BC
解析：保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由＝知U2不变，当P向上滑动时，由I2＝知I2减小，故电流表的读数变小，B正确，A错误；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由＝知U2 增大，由I2＝知I2增大，故I1增大，C正确，D错误．
6答案：216　0.46
解析：两电表的读数均为初级线圈的电压和电流的有效值．
由公式＝得U1＝U2＝18×12V＝216V
由公式＝得I1＝I2＝×A＝0.46A
本题重点考查理想变压器的基本变压、变流规律，应用公式可以解决．
答案：(1)1650匝　110匝　(2)0.33A　(3)变大　变大
解析：(1)根据变压比：＝及＝有n1＝·n0＝×1＝1650(匝)
n2＝·n0＝×1＝110(匝)
(2)由于是理想变压器有
P入＝P出
I1U1＝I2U2
I1＝·I2＝×5A＝0.33A
(3)开关S闭合时，负载增加，但总电阻减小，副线圈的输出电压U2不变，I2＝，即I2增加．输出功率P出＝I2U2也增加．根据理想变压器P入＝P出，即I1U1＝I2U2，原线圈中的电流I1也随之增大了．
能力提升
1答案：D
解析：理想变压器中原、副线圈的电压与原、副线圈的匝数成正比，可得输出电压的最大值为36V，A选项错误．原、副线圈的电流与匝数成反比，应为9∶55，B选项错误．变压器的输入功率与输出功率相等，C选项错误．由图象可知交流电压的最大值为220V，周期为0.02s，所以有效值为220V，频率为50Hz，D选项正确．
2答案：BC
解析：S1从2拨向1，输出电压变大，电流、功率均变大，则输入电流变大，电流表示数变大，A错误．S2从4拨向3，输出电压变小，电流、功率均变小，则输入电流变小，电流表示数变小，B正确．S3断开，输出电路总电阻变大，功率变小，电流变小，输入电流变小，电流表示数减小，C正确．R3触头下移，输出电路总电阻减小，功率变大，电流变大，输入电流变大，电流表示数变大，D错误．
3答案：AD
解析：甲图中原线圈并联在电路中，应为电压互感器，为降压变压器，n1>n2，图中的电表为电压表；乙图中原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，图中电表为电流表，故选AD.
4答案：C
解析：由P入＝P出，I1U1＝6W，又＝
所以U1＝U2＝×6V＝120V
所以I1＝A＝A
5答案：1100 0.5　乙、丙、甲

2024-12-25 5