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 220V ，电压表的示数为 20V ，电流 表的示数为1A ， R1 、 R2 、 R3 均为定值电阻， B． 10 :1 A． 20 :1 R3  10 C． 1:10 。该变压器原、副线圈的匝数之比为（　　） D． 1: 20 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=220 2 sin100πt（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=10 圈两端的交流电压表的示数为（ A．100 2 V ） B．100V 2 sin100πt(V)电压时，接在副线 C． 2 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 u  54sin100 t (V) 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． B． 变压器既可以改变交变电压也可以改变频率 电磁炉的面板是用金属材料制造而成的 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 C． 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 50 2 V 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 为 U，电阻 R1  R2 ，则下列说法正确的是（　　） n1 : n2  2 :1 ，所接电源输出的交电压有效值恒 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 C．开关闭合后，电阻 R1 R2 两端的电压是 R2 U : U 2  2 :1 两端电压的 2 倍 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 n1 : n2  10 :1 ，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 2 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 Ω 、1 Ω 和 3 Ω ，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 n1 : n2  5 : 1 ，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 u  220 2 sin(100 t ) （V），下列说法正确的是（　　） A． t  1 s 110V 600 时，ac 两点间的电压瞬时值为 B． t  1 s 22V 600 时，电压表的读数为 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=______； l1 l2 （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 OO1 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1: 4 ，其简化示意图如图，求： （1）发电机产生的电动势最大值 Em ； （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 220 2 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； 18． 40； 20sin100πt（A） 2.2 �109 10 2A 19． D 20．（1） 副线圈 Em  BL2 B