3.3、变压器 一、选择题（共 16 题） 1．如图所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为 U，额定功率均为 P，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∶1，3U 2．如图所示，在变压器的输入端接有电压为 u  220 2 sin100 t (V) 的交变电流，原、副线圈回路中各接有 一阻值为 R 的电阻，若理想变压器的原、副线圈匝数之比为 2：1，则理想电压表的示数为（ A．110V B．88V C．44V D． 110 2 ） V 3．如图 1 所示电路中，交流发电机的电动势随时间变化的 e–t 图像如图 2 所示，理想变压器的原副线圈匝 数比为 1：10，R1=2Ω，R2 最大阻值为 5Ω，两个电压表均为理想交流电压表，发电机线圈电阻不计，下列 说法正确的是（　　） A．t=0.01s 时穿过线圈的磁通量为 0 B．电压表 V1 的示数为 100V C．当滑动变阻器的滑片从中点向下滑动时两个电压表的示数均变大 D．当滑动变阻器的滑片从中点向下滑动时 R2 的功率变大 4．如图所示电路，一理想变压器的原线圈 ab 间接交流电源，R0 为定值电阻，R 为滑动变阻器，副线圈匝 数 n2可调节，L 为灯泡，则 A．保持 P 位置不变，将 R 的滑片向下滑稍许，变压器的输入功率变小 B．保持 P 位置不变，将 R 的滑片向下滑稍许，灯泡 L 的亮度变亮 C．保持 R 的滑片位置不变，将 P 向下移动少许，变压器的输入功率变小 D．保持 R 的滑片位置不变，将 P 向下移动少许，灯泡 L 的亮度变亮 5．一盏额定功率为 40W 的安全灯，它的额定电压为 36V，用变压器（可视为理想变压器）将 220V 交变电 压降为 36V 对该灯供电，在接通电路后,所用变压器的 A．原、副线圈的端电压之比等于 9:55 B．原、副线圈的匝数之比等于 55:9 C．原线圈中通过的电流约为 1.11A D．原线圈中输入的电功率约为 244W 6．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 0.2A，电 流表 A2 的示数增大了 0.8A。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 7．如图所示，理想变压器原线圈的输入电压 u 一定，电路中的电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动片 由上向下滑动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表 C．电压表 A1 V1 示数减小 B．电流表 示数减小 D．电压表 A2 V2 示数增大 示数增大 8．如图甲所示，理想变压器原线圈连接交流电源，该电输出电压 u 随时间 t 的变化关系图像为正弦曲线， 如图乙所示。理想变压器副线圈上连接交流电压表 V、标有“36V 40W”的灯泡和标有“20μF 45V”的电容器 （其中 45V 为电容器的击穿电压）变压器的原、副线圈匝数比为 55：9，闭合开关 S，下列判断正确的是 （　　） A．t=0.01s 时刻，电压表 V 的示数为零 B．电容器不可能被击穿 C．小灯泡实际功率为 40W D．电压表 V 的指针做周期性摆动 9．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中 R1、R2、R3 和 R4 均为定值电阻，开 关 S 是闭合的．V1 和 V2 为理想电压表，读数分别为 U1 和 U2；A1、A2 和 A3 为理想电流表，读数分别为 I1、I2 和 I3．现断开 S，U1 数值不变，则下列推断中正确的是 A．U2 不变，I3 变小 B．U2 不变，I3 变大 C．I1 变小，I2 变大 D．I1 变大，I2 变小 10．家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，它主要由磁控管、波导管、微波加热器、 炉门、变压器、镇流系统、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电路后，220V 交流电经变压器变 压，在次级产生 3．4V 低压交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生 2000V 高压电，经镇流系统加到磁 控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生微波，微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波 的电磁作用使食物内的分子高频运动，从而使食物受热，并能最大限度地保存食物中的维生素，关于上述 微波炉，下列说法正确的是（ ） A．微波是由于原子外层电子受激发而产生的 B．微波是由于原子内层电子受激发而产生的 C．微波炉变压器的降压匝数比为 1100：17 D．微波炉变压器的升压匝数比为 17：10000 11．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为 1∶2，两端共接有 4 个电阻，其中 R2＝2R1，R3＝R4＝4R1， 现将 a、b 两端接在交流电源上，则下列说法中正确的是 A．R1 两端的电压有效值等于 R2 两端的电压有效值 B．流过 R1 的电流有效值是流过 R3 的电流有效值的 2 倍 C．R2 两端的电压有效值是 R4 两端的电压有效值的 2 倍 D．流过 R2 的电流有效值等于流过 R4 的电流有效值 12．某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线 圈所围成的面积为 S ，匝数为 N ，电阻不能忽略，它可绕水平轴 OO� 在磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中 以角速度  P 匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头 上下移动时可改变输出电压， R0 表 示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是（　　） A．发电机线圈某时刻处于图示位置时通过线圈的磁通量变化率为零 B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式 e  NBS sin t C．当用户数目增多时，变压器原线圈两端的电压降低 D．当滑动触头 P 向下移动时，变压器原线圈两端的电压将降低 13．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，R1=10Ω，R2=20Ω，C 为电容器。通过 R1 的正 弦交流电如图乙所示，则（　　） A．电容器两端电压为 10V B．原线圈输入电流的频率为 100Hz C．电压表示数为 100V D．原线圈输入功率为 10W 14．如图所示，理想变压器原、副线圈的应数些为 n1:n2=2:1，输入端接在 u  30 2sin100 t (V)的交流电源 上，R1 为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻 R=10Ω，电表均为理想电表．下列说法正确的是() A．当 R1=0 时，电压表的读数为 30V B．当 R1=0 时，若将电流表换成规格为“5V 5W”的灯泡，灯泡能够正常发光 C．当 R1=10Ω 时，电流表的读数为 1.2A D．当 R1=10Ω 时，电压表的读数为 6V 15．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为 5：1，电阻 R1=25 Ω ，R2=20 Ω ，两电表均为理想交流电 表。若 R1 两端电压瞬时值表达式为 A．电流表的示数为 0.4A B．电压表的示数为 40V u1  50 2 sin100 t  V  ，则下列说法正确的是（　　 ） C．R2 消耗的功率为 100W D．原线圈输入交流电频率为 100Hz 16．如图所示，理想变压器的原线圈 a、b 两端接正弦交流电，副线圈 c、d 两端通过输电线接两只相同的 灯泡 L1、L2，输电线的等效电阻为 R，原来开关是断开的，则当闭合开关 S 后 A．副线圈 c、d 两端的输出电压变小 B．输电线等效电阻 R 上的电流变大 C．通过灯泡 L1 的电流变大 D．原线圈的电流变大 二、填空题 17．普通交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接．图中电流互 感器 ab 一侧线圈的匝数为 5，cd 一侧线圈的匝数为 500． 为使电流表能正常工作，ab 应接__________；（填“MN”或“PQ”） 如果某次测量中电流表的示数为 2A，高压输电线上的电流为_________A． 18．如图所示为一理想变压器，n2=10 匝，n3=20 匝，L1 和 L2 均是“220 V，15 W”的灯泡（忽略灯泡电阻变 化），与单匝线圈相连的电压表，读数为 11 V，那么变压器的实际输入功率为______W。 19．如图所示甲理想变压器的原线圈匝数 n1＝350 匝，副线圈匝数 n2＝70 匝，电阻 R＝20 Ω，原线圈加上 如图乙所示的交流电，则加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为__________________，电阻 R 上消耗的 电功率为________________． 20．如图所示，理想变压器 MN 原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻 R0 和两个小灯泡 L1、L2，电表为理想电表．最初电键 S 是断开的，现闭合电键 S，则副线圈两端电压将_______ , 电流表 A1 示数将_________.（选填“变大”，“变小”，或者“不变”） 三、综合题 21．如图所示，理想变压器铁芯上绕有 A、B、C 三个线圈，其匝数之比为 n1∶n2∶n3＝4∶2∶1.在线圈 B 和 C 两 端各接一个相同的电阻 R.当原线圈 A 与交流电源相接时，已知交流电流表 A2 的示数为 I0，求交流电流表 A1 的示数 I1 和变压器的输出功率 P 出 ． 2 22．如图所示，电阻不计的闭合导线框 abcd 处于磁感应强度 B＝ 10 T 的匀强磁场中，线框匝数为 50 匝， 面积 S 为 0.5m2．线框绕垂直于磁场方向的轴以角速度   200rad / s 匀速转动，并与理想变压器相连，变压 器副线圈接入一只额定电压为 250V 的灯泡，灯泡恰正常发光．求： （1）线框转动过程中感应电动势的最大值； （2）变压器原、副线圈的匝数比； （3） 已知交流电流表示数为 0.1A，则线框从图示位置转过 900 的过程中外力对线框做的功． 23．如图，匝数 N=50 匝的矩形线圈 abcd，面积 S=0.1m2， 内阻不计，绕垂直于磁场的轴 OO'以角速度 ω= 100rad/s 匀速转动，匀强磁场的磁感应强度 B=0.1T，矩形线圈通过滑环 E、F 与理想变压器相连，变压器 原、副线圈的匝数之比为 1∶4，副线圈所接电阻 R= 200Ω，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，求∶ （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电阻 R 上消耗的功率。 参考