3.3 变压器同步练习 2021—2022 学年高中物理教科版（2019）选择性 必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图 1 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 3︰1，保险丝的电阻为 2Ω，熔断电流为 2A．若原线圈 接入如图 2 所示的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A．副线圈中交变电流的频率为 5Hz B．为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 3Ω C．电压表 V 的示数为 15V D．将滑动变阻器的滑片向下移动，电压表 V 和电流表 A1 的示数均增大 2．图示为一含有理想变压器的电路图，U 为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定， R1  R2  R3 ．电键闭 合前后原线圈中电流大小之比为 3：5，导线电阻不计，则原、副线圈的匝数（　　） A．2：1 B．1：2 C．3：1 D．l：3 3．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为 n1，次级线圈的匝数为 n2，初级线圈的两端 a、b 接正弦交流 电源，电压表 V 的示数为 220V，负载电阻 R=44Ω，电流表 A1 的示数是 0.20A．下列判断中正确的是 A．初级线圈和次级线圈的匝数比为 2：1B．初级线圈和次级线圈的匝数比为 5：1 C．电流表 A2 的示数为 0.04A D．电流表 A2 的示数为 0.4A 4．如图所示，理想变压器原线圈输入电压 u=Umsin t，副线圈电路中 R0 为定值电阻，R 是滑动变阻器． v1 和 v2 是理想交流电压表，示数分别用 U1 和 U2 表示；A1 和 A2 是理想交流电流表，示数分别用 I1 和 I2 表 示．下列说法正确的是 A．I1 和 I2 表示电流的平均值 B．U1 和 U2 表示电压的最大值 C．滑片 P 向下滑动过程中，U2 不变、I1 变大 D．滑片 P 向下滑动过程中，U2 变小、I2 变大 5．如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为 2:1，原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电 路中接有灯泡，额定功率为 22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光．若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则（ ） A．灯泡的电压为 110 2 V B．副线圈输出交流电的频率为 50Hz C．U=220V，I=0.2A D．原线圈输入电压的瞬时表达式为 u  220sin100 t V 6．一交流发电机产生的感应电动势图像如图所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻供电，不计发电 机内阻，则下列说法正确的是（　　） A．电压表 V 示数为 12V B．电阻中电流方向每秒钟改变 100 次 C．t=0.05s 时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D．当自耦变压器滑片 P 向上滑动时，电阻消耗的功率减小 7．如图所示，是街头变压器通过降压给用户供电的示意图．负载变化时输入电压不会有大的波动（认为 V1 读数不变）．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 R0 表示，变阻器 R 代表用户用 电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R 的值减小（滑动片向下移）．如果变压器的能量损失可以忽略， 当用户的用电器增加时，图中各表的读数变化情况是（ ） A．A1 变小、V2 变小、A2 变大、V3 变大 B．A1 变大、V2 不变、A2 变大、V3 变小 C．A1 不变、V2 变大、A2 变小、V3 变小 D．A1 变大、V2 不变、A2 变小、V3 变大 8．理想变压器原、副线圈匝数之比为 2 :1 ，原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压，副线圈接一个 R =55  的负载电阻，电流表、电压表均为理想电表，则下述结论正确的是@（ A．副线圈中电压表的读数为 220 V ） B．副线圈中输出交流电的频率为 0.02 Hz C．原线圈中电流表的读数为 0.5 A D．原线圈中的输入功率为 220 W 9．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R， 开始时，开关 K 断开，当 K 接通时，以下说法正确的是（　　） A．副线圈两端 M、N 的输出电压减小 B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压减小 C．通过灯泡 L1 的电流增大 D．原线圈中的电流增大 10．如图甲所示，为理想变压器原线圈的中心抽头，电流表为理想交流电表，在原线圈两端加上如图乙所 示的交变电压，则下列说法正确的是 A．原线圈输入电压瞬时值的表达式为   220 2 sin 50 t (V ) B．仅将滑动变阻器的滑片向上移，灯泡 L 将变暗 C．仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，电流表的示数变大 D．仅将单刀双掷开关由 a 扳到 b，变压器的输入功率变小 11．工厂检验电动机的质量时，要用到能够调节的高压，利用一个自耦变压器和一个升压变压器可满足这 个要求。如图所示，自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都取自该线圈，已知自耦变压器线圈 总匝数为 1250 匝，原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220V 的交流电源上，升压变压器的原、副线圈匝数比 为 1：8，则输出端可以得到最高电压的有效值是（变压器均为理想变压器）（ ） A．1000V B．1760V C．2000V D．2500V 12．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率 10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为 40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数为 220 V B．变压器原、副线圈的匝数比为 11∶1 C．变压器的输入功率为 110 W D．副线圈两端电压的瞬时值表达式为 u＝20 2 sin πt(V) 13．有一负载电阻 R，当它接到 30V 直流的电流时，消耗的功率为 P，现有一台理想变压器，它的输入电 压 u=300sinwt(V)，若把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为 P/2，则变压器原副线圈的匝 数比为（ A． 10 :1 ） B． 10 2 :1 C． 10 3 :1 D． 10 : 2 14．图示为某电吹风的电路图，扇形金属触片 P 处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三 种工作状态。变压器为理想变压器，当 P 接触 bc 时，标有“60V 60W”的小风扇正常工作，则此时（　 　） A．小风扇两端电压最大值为 60V B．流过小风扇的电流强度小于 1A C．变压器原、副线圈匝数比 n1：n2=11：3 D．变压器的输入功率等于小风扇的输出功率 15．如图给出了利用电磁感应方式给手机无线充电的设备和原理图，下列说法正确的是（　　） A．手机接收线圈的工作原理是“电流的磁效应” B．将充电底座接到直流电源上不能对手机进行充电 C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率不相同 D．无线充电底座能对所有手机进行充电 二、填空题（共 3 题） 16．如图所示，理想变压器的输入电压表达式 u＝311sin314t(V)，变压器的变压比是 10：1，次级负载电阻 R 为 20Ω,，则负载两端的电压为______V，初级线圈的输入功率为_____W． 17．我国居民生活用电的电压是 220V 交流电，它的有效值是_________，峰值_________，如果要将此电 压转换为某品牌的电动摩托车充电，已知该品牌电动车的蓄电池电压为 22V，请你设计一个变压器，则变 压器原线圈与副线圈的匝数之比为：_________． 18．某发电厂输出的功率为 200kW，输出电压为 11kV．若采用 220kV 的高压输电，那么，升压变压器(不 计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为____；输电电流为______A 三、综合题（4 题） 19．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比 u  220 2 sin100 t (V ) n1 : n2 =5:1，其原线圈接一交流电源，电压 ，副线圈接一电动机，电阻为 11Ω．若电流表 A2 示数为 1A，电表对电路的影响忽 略不计 （1）电流表 A1 的示数是多少？ （2）电动机的输出功率是多少？ 20．如图所示，一小型发电机的线圈共 100 匝，线圈面积 S=0.05m2，线圈转动的角速度 ω=100π rad/s，线 圈内阻不计，磁场的磁感应强度 B 2 T  ，发电机的输出端接一个理想变压器，匝数比 n1：n2=10:1，变压 器的输出端接上阻值为 50Ω 的灯泡．求： (1)发电机电动势的有效值为多少？ (2)灯泡所消耗的功率为多少？ (3)交流电流表的示数为多大？ 21．如图所示，交流发电机电动势的有效值 E＝30 V，内阻不计，它通过一个 R＝6 Ω 的指示灯连接降压变 压器．变压器输出端并联 96 只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不 计．求： (1)指示灯上的电压； (2)发电机的输出功率． 22．如图 （a）是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象， 已知原、副线圈的匝数比为 10：1，电流表 A2 的示数为 2A，当开关 S 断开时，求： （1）电压表的示数 （2）变压器的输入功率． 参考答案： 1．B 2．A 3．B 4．C 5．B 6．D 7．B 8．D 9．D 10．C 11．C 12．B 13．A 14．C 15．B 16． 22V 24.2W 17． 220V 311V 18． 1：20 0.90 10：1 19．（1）0.2A（2）33W 20．（1）500V（2）50W（3）0.1A 21．（1）6V （2）30W 22．（1）20V（2）40W