高考物理变压器训练
2020届高考物理计算题复习《变压器综合题》(解析版)
《变压器综合题》一、计算题1.小型水利发电站的发电机输出功率为1000kW，输出电压为500V，输电线总电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：输电线上的电流．升压变压器的原、副线圈的匝数之比．降压变压器的原、副线圈的匝数之比．2.一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数 100匝．接入电压的电路中．若两副线圈上分别接上“6V，20W”“110V，60W”的两个用电器，并同时正常工作，原线圈的输入电流为多少？3.淮安市某发电厂引进秸秆焚烧发电机设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比原、副线圈匝数比为：：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为，到达该小区后再用变压器降为220V．画出输电过程的电路示意图；求输电线上损失的电功率；求降压变压器的变压比：．4.如图所示，矩形线圈abcd匝数匝、面积、电阻不计，处于磁感应强度的匀强磁场中。
线圈通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接一只“10V，10W”灯泡。
接在矩形线圈和原线圈间的熔断器允许通过最大电流、电阻忽略不计，现使线圈abcd绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，灯泡正常发光。
求：线圈abcd中电动势有效值；变压器原、副线圈匝数之比；副线圈中最多可以并联多少盏这样灯泡。
5.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为，输出电压为，升压变压器原、副线圈匝数比为，两个变压器间的输电导线的总电阻为，降压变压器的输出电压为，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：升压变压器副线圈两端的电压；输电线上损耗的电功率；降压变压器原、副线圈的匝数比。
6.如图所示为理想变压器，三个灯泡、、都标有“6V，6W”，标有“6V，12W”，若它们都能正常发光。
求变压器原、副线圈匝数比；间电压是多少？7.一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为为50kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻为，降压变压器的输出电压为220V，变压器的损耗忽略，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：升压变压器副线圈两端的电压；输电线上损耗的电功率；降压变压器原、副线圈的匝数比．该厂安装的都是“220V 40W”的电灯，不考虑其他电器，则允许同时开多少盏灯？8.某学校有一台应急备用发电机，内阻为，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻为，全校22个教室，每个教室用“220V40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则输电线上损耗的电功率多大？发电机的输出功率多大？发电机的电动势多大？9.如图所示，MN、PQ是两条水平、平行放置的光滑金属导轨，导轨的一端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比：：10，导轨宽。
高中物理 第5章 4 变压器课后巩固练习 新人教版选修32
高中物理第5章 4 变压器课后巩固练习新人教版选修32一、单项选择题1．(2011年汕尾调研)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致( D )A．升压变压器副线圈中的电流变小B．升压变压器副线圈两端的电压变小C．高压输电线路的电压损失变小D．降压变压器副线圈两端的电压变小2．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1＝600，n2＝120，电源电压U1＝220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则( A ) A．负载功率不能超过44 WB．负载功率不能超过88 WC．副线圈电流有效值不能超过0.1 AD．副线圈电流有效值不能超过0.2 A3．(2011年潮汕四校联考)如图5－4－10所示M为理想变压器，电源电压不变．当变阻器的滑动头P向上移动时，读数发生变化的电表是( A )图5－4－10A．A1 B．V1C．V2 D．四个表都发生变化解析：滑片P向上移，负载电阻减小，而输入电压U1不变，则输出电压U2也不变，而负载变化，故输出电流I2发生变化，输入电流I1随之改变．4．如图5－4－11所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V 5 W”，L4标有“5 V10 W”，若它们都能正常发光，则变压器原、副线圈匝数比n1∶n2为 ( A )图5－4－11A．2∶1 B．1∶1 C．3∶2 D．1∶2解析：由所有灯均正常发光可以得出，输出电压为U2＝10 V，输出电流为I2＝2 A，输入电流为I1＝1 A，则n1∶n2＝2∶1.二、双项选择题5．用理想变压器给负载供电时，在输入电压不变的情况下( BC )A．只减少副线圈的匝数，可增加变压器的输入功率B．只增加副线圈的匝数，可增加变压器的输入功率C．只减少负载的电阻值，可增加变压器的输入功率D．只增大负载的电阻值，可增加变压器的输入功率解析：减少副线圈的匝数，其余保持不变，减小了输出电压，则输出电流减小，输出功率变小，输入功率变小．增大副线圈的匝数，正好相反．输入电压不变，匝数不变，则输出电压不变，减小负载的电阻值，则输出电流增大，输出功率增大．增大负载的电阻值，正好相反．6．(2010年汕头检测)如图甲，一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( AC )图5－4－12 A ．变压器的输入电压最大值是220 2 VB ．正弦交变电流的周期是1×10－2 sC ．变压器的输入功率是1×103 WD ．电压表的示数是100 2 V解析：由图象知，输入电压最大值为220 2 V ，周期为0.02 s ，输入功率由P 输入＝P 输出＝U 2输出R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n 1U 输入2R ＝1×103W ，电压表测输出电压为100 V. 7．一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍( CD )A ．次级线圈的匝数增加为原来的2倍B ．初级线圈的匝数增加为原来的2倍C ．负载电阻变为原来的12倍 D ．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍 解析：副线圈的匝数变为原来的两倍，使得输出电压变为原来的两倍，电阻增大为原来的2倍，使得负载电流不变，使输出功率变为原来的2倍，输入功率也就变为原来的2倍；电阻减小为原来的12倍，使输出电流增大为原来的2倍，输出功率变为原来的2倍，输入功率也就变为原来的2倍．8．如图5－4－13，理想变压器的原、副线圈分别接着完全相同的灯泡L 1、L 2，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝2∶1，交流电源电压为U ，则( AC )图5－4－13A ．灯L 1两端的电压为U 5B ．灯L 1两端的电压为3U 5C ．灯L 2两端的电压为2U 5D ．灯L 2两端的电压为U 2解析：设原线圈电压为U 1，则副线圈电压为U 12，因副线圈电流是原线圈的2倍，所以L 2电压是L 1电压的2倍，即灯L 1两端电压为U 14.由U ＝U 14＋U 1得U 1＝4U 5.所以灯L 2电压U 2＝U 2＝2U 5，灯L 1电压为U 14＝U 5. 9．如图5－4－14所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2 分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是( BC ) 图5－4－14A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2 减小C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1 增大D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1 减小解析：U 1不变，S 由b 切换到a ，副线圈电压增大；电阻不变，输出电流增大，输出功率增大，由I 1＝n 2I 2n 1知，输入电流也增大．由a 切换到b ，正好相反．将P 向上滑动，电阻减小，输出电流增大，匝数比不变，输入电流也增大．三、非选择题10．如图5－4－15所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1，交流电源电压U 1＝220 V ，F 为熔断电流I 0＝1.0 A 的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R ＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R 的阻值最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？图5－4－15解：(1)U 1U 2＝21，则得U 2＝12U 1＝110 V ，I 2＝U 2R ＝1.1 A ，I 1＝n 2I 2n 1＝0.55 A ，所以保险丝不会熔断．(2)当保险丝不被熔断，输入电流的最大值为I 0＝1.0 A ，所对应的电阻就是最小电阻，输出的功率是最大功率．则有I 2＝n 1I 0n 2＝2.0 A ，R min ＝U 2I 2＝55 Ω，P 2＝P 1＝ U 1I 0＝220 W. 11．如图5－4－16所示，理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n 1＝1760 匝、n 2＝288 匝、n 3＝8000匝，电源电压为U 1＝220 V ．n 2上连接的灯泡的实际功率为36 W ，测得初级线圈的电流为I 1＝0.3 A ，求通过n 3的负载R 的电流I 3. 图5－4－16解：U 1U 2＝n 1n 2、U 1U 3＝n 1n 3得U 2＝n 2n 1U 1＝36 V ，U 3＝n 3n 1U 1＝1000 V ； 由U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3和I 2＝1 A 可得I 3＝0.03 A.12．一理想变压器原线圈匝数n 1＝1100匝，两个副线圈的匝数分别是n 2＝60匝、n 3＝600匝，若通过两个副线圈中的电流强度分别是I 2＝1 A 、I 3＝4 A ，求原线圈中的电流强度．解：电流强度与匝数成反比，仅适用于理想变压器只有一个副线圈的情况，本题有两个副线圈，应根据理想变压器无能量损失来分析，由于理想变压器无能量损失，所以有P 1＝P 2＋P 3(P 1为原线圈输入功率，P 2、P 3分别为两只副线圈的输出功率)根据电功率公式有I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3①又因为U 1U 2＝n 1n 2，U 2＝n 2n 1U 1②U 1U 3＝n 1n 3，U 3＝n 3n 1U 1 ③ 把②③代入①整理得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3所以I 1＝n 2I 2＋n 3I 3n 1＝1×60＋4×6001 100 A ＝2.24 A.13．某理想变压器的原、副线圈按如图5－4－17所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R 1＝R 2，开关S 原来闭合．现将S 断开，则电压表的示数U 、电流表的示数I 、电阻R 1上的功率P 1、变压器原线圈的输入功率P 的变化情况分别是( A )图5－4－17A ．U 增大B ．I 增大C ．P 1减小D ．P 增大14．如图5－4－18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，副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( B )图5－4－18A ．电流表的示数为3 2220A B ．电流表的示数为3220A C ．电源输出功率为1 200 WD ．原线圈端电压为11 V解析：变压器输入功率等于输出功率60 W ，输入电压等于4400 V ，则输入电流即电流表的示数为3220A ；电源情况不明，其输出功率不能确定．。
高中物理：变压器练习题含答案
高中物理：变压器练习题含答案一、单选题1．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R 1、R 2的阻值均为2Ω，理想二极管与电阻R 1并联，在变压器原线圈输入1002sin50πt （V ）的交流电压，变压器原副线圈的匝数比为5：1，则变压器原线圈输入的功率为（ ）A ．100WB ．125WC ．150WD ．175W2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：9， b 是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S 为单刀双掷开关，负载电阻为R ，电表均为理想电表，在原线圈c 、d 两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是（ ）A ．当S 与a 连接，2110s -=⨯t 时，电流表的示数为0B ．无论S 与a 或b 相连，1s 内电阻R 上电流方向均改变100次C ．将S 由a 拨向b 后时，电压表示数将变为原来的一半D ．将S 由a 拨向b 后时，电阻R 消耗的功率变为原来的2倍3．氮化镓手机充电器具有体积小、功率大、发热量少的特点，图甲是这种充电器的核心电路。
交流电经前端电路和氨化镓开关管后，在ab 端获得如图乙所示的高频脉冲直流电，经理想变压器降压后在cd 端给手机充电，则正常工作时，变压器cd 输出端（ ）A ．输出的电压也是直流电压B ．输出电流的频率为2TC．输出电流的有效值大于ab端输入电流的有效值D．需将输入电压转变为交流电，输出端才会有电压输出4．如图所示的电路中，M、N端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原副线圈分别与定值电阻相连，电表均为理想电表，将变压器副线圈滑片缓慢向下移动，在此过程中，以下说法正确的是（）A．电流表1A示数减小B．电压表1V示数增大C．电阻1R功率减小D．正弦交流电源输出功率增大5．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。
它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。
如图所示，1T、2T是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，1T的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则（）A．a是交流电压表，b是交流电流表B．2T的原、副线圈匝数比为100:1C．高压线路输送的电流为1AD．高压线路输送的电功率为42.210kw6．如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（）A．a为电流表，b为电压表B．a为电压表，b为电流表C．线路输送电功率是2200WD．b能测量稳恒直流电路的电压7．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。
2024版新教材高考物理复习特训卷考点79变压器远距离输电B
考点79 变压器远距离输电（B）——提能力1.如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中．甲图中变压器原副线圈的匝数比为k1，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2，电流表读数为I.则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（）A．k1U，k2I B．k1U，Ik2C．Uk1，k2I D．Uk1，Ik22.[2023·广东佛山一模]（多选）如图所示，理想自耦变压器线圈均匀绕在圆环型铁芯上，a、b为线圈的始端和末端，P1为线圈的滑动触头，调节P1可以改变b、c间线圈的匝数．a、b两端接电压稳定的交流电源；指示灯L与一小段线圈并联；b、c间接入滑动变阻器R，调节P2可以改变R接入电路的阻值．开关S处于闭合状态，电压表为理想交流电表，下列说法正确的是（）A．仅向上滑动P2，a、b端输入功率变小B．若断开开关S，指示灯L将熄灭C．仅顺时针滑动P1，电压表示数变大D．仅顺时针滑动P1，a、b端输入功率变小3.[2022·山东卷]如图所示的变压器，输入电压为220 V，可输出12 V、18 V、30 V电压，匝数为n1的原线圈中电压随时间变化为u＝U m cos（100πt）.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1 V．将阻值为12 Ω的电阻R接在BC两端时，功率为12 W．下列说法正确的是（）A ．n 1为1 100匝，U m 为220 VB ．BC 间线圈匝数为120匝，流过R 的电流为1.4 AC ．若将R 接在AB 两端，R 两端的电压为18 V ，频率为100 HzD ．若将R 接在AC 两端，流过R 的电流为2.5 A ，周期为0.02 s4.[2023·广东华南师大附中三模]如图所示为某小型发电站高压输电示意图．发电站输出的电压U 1不变；升压变压器输出电压为U 2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 3和U 4.为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（ ）A ．①为电流表，②为电压表B ．U 2>U 3C ．仅将滑片Q 下移，则输电线损耗功率减少D ．凌晨时分，用户家的灯将变得更暗5.[2023·山东威海二模]（多选）如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T 1、降压变压器T 2均为理想变压器，T 1、T 2的原、副线圈匝数比分别为k 1、k 2.输电线间的总电阻为R 0，可变电阻R 为用户端负载．U 1、I 1分别表示电压表V 1、电流表A 1的示数，输入电压U 保持不变，当负载电阻R 减小时，理想电压表V 2的示数变化的绝对值为ΔU ，理想电流表A 2的示数变化的绝对值为ΔI ，下列说法正确的是（ ）A ．R 0＝U 1I 1B ．R 0＝ΔU ΔI k 22C ．电压表V 1示数增大D ．电流表A 1的示数增加了ΔIk 26.[2023·广东汕头市第三次模拟]图示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n 1∶n 2）将高压220 kV 或110 kV 降至27.5 kV ，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25 kV 工作电压，则（ ）A．若电网的电压为220 kV，则n1∶n2＝1∶8B．若电网的电压为110 kV，则n1∶n2＝22∶5C．若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25 kVD．高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大7.（多选）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示．下列说法正确的是（）A．所用交流电的频率为50 HzB．电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD．变压器传输的电功率为15.0 W8.[2023·湖南岳阳三模]如图所示为理想变压器，原线圈的匝数n1＝1 100 匝，接电动机的副线圈匝数n2＝40匝，电动机M正常工作电流为0.5 A，内阻为2 Ω，L是规格为“6 V、2 W”的小灯泡，理想变压器的原线圈两端接入电压为u＝220 2 sin（100πt）（V）的交变电流，电动机和小灯泡均正常工作，则（）A．该交流电的频率为100 HzB．通过原线圈的电流为3110AC．小灯泡所连接的副线圈的匝数n3＝60匝D．电动机输出的机械功率为4 W9.[2022·湖南卷]如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R 2的最大阻值为9R ，滑片P 2初始位置在最右端．理想电压表的示数为U ，理想电流表的示数为I.下列说法正确的是（ ）A ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变B ．保持P 1位置不变，P 2向左缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率增大C ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大D ．保持P 2位置不变，P 1向下缓慢滑动的过程中，R 1消耗的功率减小考点79 变压器 远距离输电(B)——提能力1．答案：B解析：根据理想变压器的电压和电流规律：U 0U＝k 1，I 0I＝1k 2，解得甲图中高压线电压为U 0＝k 1U ，乙图中高压线电流为I 0＝Ik 2，B 正确．2．答案：AD解析：设R 两端电压为U ，则R 消耗的功率为P R ＝U 2R，仅向上滑动P 2，U 不变，R 增大，所以P R 变小．指示灯L 的功率P L 不变，a 、b 端输入功率为P ＝P R ＋P L ，所以P 变小，A 正确；若断开开关S ，会造成R 所在支路断开，对L 所在支路无影响，B 错误；仅顺时针滑动P 1，由于a 、b 端所接交流电压恒定，所以电压表示数不变，根据理想变压器原、副线圈电压关系可知U 减小，所以P R 变小，同A 分析可知P 变小，C 错误，D 正确．3．答案：D解析：根据理想变压器的变压规律有U n 1＝0.1 V1，代入U ＝220 V 得n 1＝2 200，U m ＝2U＝220 2 V ，A 错误；由功率与电压的关系得U BC ＝PR ＝12 V ，根据理想变压器的变压规律有U n 1＝U BC n BC ，代入数据解得n BC ＝120，由欧姆定律得I ＝U BCR＝1 A ，B 错误；由以上分析结合题意可知U AB ＝18 V ，U AC ＝30 V ，变压器不改变交流电的频率，故f ＝ω2π＝50 Hz ，C 错误；由欧姆定律得I ′＝U AC R ＝2.5 A ，周期T ＝1f＝0.02 s ，D 正确． 4．答案：B解析：由图可知①接在火线和零线之间，为电压表，②接在同一条线上，测得是电流，为电流表，A 错误；由于输电线上有电压降，所以U 2>U 3，B 正确；仅将滑片Q 下移，则输电电压U 2增大，用户部分的R 不变，所以输电电流I 2增大，而输电线损耗功率为ΔP ＝I 22 r ，所以输电线损耗功率增大，C 错误；凌晨时分，降压变压器的输出端用电量减少，电路中的电流减小，则输电线上的电压降减小，则降压变压器的输入电压增大，用户得到的电压变大，用户家的灯将变得更亮，D 错误．5．答案：BD解析：设降压变压器T 2原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 2，根据题意可知电阻R 0两端的电压等于U R 0＝U 1－U 3，则R 0＝U 1－U 3I 1，A 错误；设降压变压器T 2原线圈电压变化为ΔU 3，则ΔU 3ΔU ＝k 2，设降压变压器T 2原线圈电流变化为ΔI 3，则ΔI 3ΔI ＝1k 2，可得ΔI 3＝ΔI k 2，根据欧姆定律得ΔU 3＝ΔI 3R 0，即k 2ΔU ＝ΔI k 2R 0，解得R 0＝ΔU ΔI k 22 ，B 、D 正确；输入电压不变，升压变压器T 1原副线圈匝数比不变，则升压变压器T 1副线圈的电压不变，电压表V 1示数不变，C 错误．6．答案：D解析：若电网的电压为220 kV ，则n 1∶n 2＝220 kV∶27.5 kV＝8∶1；若电网的电压为110 kV ，则n 1∶n 2＝110 kV∶27.5 kV＝4∶1，A 、B 错误；若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输出功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电所至机车间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低于25 kV ，C 错误，D 正确．7．答案：AD解析：根据i 2 t 图像可知T ＝0.02 s ，则所用交流电的频率f ＝1T＝50 Hz ，A 正确；副线圈两端电压U 2＝I 2R 2＝22×10 V＝10 V ，由n 1n 2＝U 1U 2得原线圈两端电压U 1＝100 V ，电压表的示数U ＝220 V －100 V ＝120 V ，B 错误；电流表的示数I ＝U 2R 3＝1020A ＝0.5 A ，C 错误；变压器传输的电功率P ＝I 22 R 2＋I 2R 3＝15.0 W ，D 正确．8．答案：B解析：根据u ＝2202sin (100πt )(V)，可得ω＝2πf ＝100π，解得f ＝50 Hz ，A 错误；理想变压器中，输入功率等于输出功率，则有UI ＝U 2I 2＋P L ，则通过原线圈的电流为I ＝U 2I 2＋P L U ＝3110 A ，B 正确；由理想变压器电压与线圈匝数的关系为U 1U 3＝n 1n 3，可得n 3＝U 3n 1U 1＝30匝，C 错误；由理想变压器电压与线圈匝数的关系可得U 1U 2＝n 1n 2，可得U 2＝U 1n 2n 1＝8 V ，则电动机输出的机械功率为P ＝U 2I 2－I 22 R 2＝3.5 W ，D 错误．9．答案：B解析：设原线圈两端电压为U 1，副线圈两端电压为U 2，通过原线圈的电流为I 1，通过副线圈的电流为I 2，由理想变压器变压规律和变流规律可得，原、副线圈及定值电阻R 1的等效电阻为R ′＝U 1I 1＝n 1n 2U 2n 2n 1I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22U 2I 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22R 1；保持P 1位置不变，将原、副线圈及电阻R 1等效为一定值电阻，P 2向左缓慢滑动过程中，R 2接入电路的电阻减小，则整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，回路中电流I 增大，原线圈两端电压增大，又电源电压不变，故电压表示数U 减小，A 项错误；由于原线圈两端电压增大，由理想变压器变压规律可知，副线圈两端电压增大，故R 1消耗的功率增大，B 项正确；当P 2位置不变，P 1向下滑动时，n 2减小，等效电阻R ′增大，由欧姆定律可知，回路中电流减小，R 2两端电压减小，C 项错误；由于R 2两端电压减小，则原线圈两端电压增大，由变压规律可知，副线圈两端电压增大，R 1的功率增大，D 项错误．。
高中物理选修3-2-第六节：变压器巩固练习2
第六节：变压器巩固练习二[能力提升]9．(多选)用理想变压器给负载电阻R供电，变压器输入电压一定时，下列四个办法中可以使变压器输入功率增加的是()A．减小变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R保持不变B．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C．增大负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．增大变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变10．(多选)如图2612(a)左侧调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()(a)(b)图2612A．电流表的示数为2 AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz11．图2613甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是()甲乙图2613A．输入电压u的表达式u＝20 2sin(50πt) VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W12．如图2614所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()图2614A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大13．(多选)如图2615，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A．以下判断正确的是()图2615A．变压器输入功率为484 WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶314．如图2616甲为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图像如乙所示．若只在ce 间接一只R ce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只R de＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.甲乙图2616(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab的表达式；(2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比n ce n de.15.)如图，交流发电机电动势的有效值E=20V，内阻不计算，它通过一个R=6Ω的的指示灯炮连接降压变压器，变压器的输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡标有“6V,0.25W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计算，求：（1）降压变压器原、副线圈匝数比：（2）发电机的输出功率。
高中物理变压器基础练习题(含答案)
高中物理变压器基础练习题（含答案）一、单题1．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b 。
当输入电压U 为灯泡额定电压的8倍时，两灯泡均能正常发光，则（ ）A ．原、副线圈匝数之比为7∶1B ．原、副线圈匝数之比为8∶1C ．此时a 和b 的电功率之比为1∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶82．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为12:3:1n n =，1R 和2R 为完全相同的定值为（ ）有R =11Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是（ ）A ．电压表的读数约为156VB ．电流表的读数为20.0AC ．原线圈的输入功率为1100WD ．副线圈输出交流电的周期为0.01s4．如图为通过降压变压器给用户供电的电路图，负载变化时变压器的输入电压不会有大的波动（可视为不变）。
两条输电线的总电阻为0R ，变压器上的能量损失可忽略，当用户端用电器增加时，则（ ）A ．电流表1A 的示数不变B ．电流表2A 的示数变大C ．电压表2V 的示数变小D ．电压表2V 的示数变大5．如图所示，1T 、2T 是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（ ）A ．1T 是测交流电压的仪器B ． 2T 是测交流电流的仪器C ．a 是电流表，b 是电压表D ．a 是电压表，b 是电流表二、多选题6．如图所示，理想变压器原线圈所在电路的输入端接有电压有效值为220V 的正弦交变电流，匝数为30的副线圈2与规格为“12V 36W ”的灯泡1L ，连接，副线圈3与规格为“18V 54W ”的灯泡2L 连接，原线圈与额定电压为40V 的灯泡L 连接。
若电路接通时，三个灯泡均正常发光，则下列说法正确的是（ ）A ．原线圈1两端的电压为180VB ．原线圈1的匝数为500C ．副线圈3的匝数为50D ．通过灯泡L 的电流有效值为0.5A参考答案：。
高中物理 变压器 (提纲、例题、练习、解析)
变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。
2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。
3．知道升压变压器、降压变压器概念。
4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。
5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。
7．会计算电能输送的有关问题。
8．了解科学技术与社会的关系。
【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。
2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。
如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。
（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。
要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
要点诠释：（1）因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率。
高中物理：变压器练习题含答案
高中物理：变压器练习题含答案一、单选题1．如图所示，理想变压器原线圈a、b端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡L和滑动变阻器R，电压表均视为理想电表。
不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（）A．电压表2V的示数变小B．电压表1V的示数变大C．小灯泡L消耗的功率变大D．变压器原、副线圈的电流之比增大2．如图甲所示理想变压器线圈均匀密绕，原线圈接220V交流电，标称为“220V，40W”的灯泡的一端与副线圈底端连接，另一端通过滑片P与副线圈连接。
从副线圈底端开始缓慢向上移动滑片P，直至灯泡两端电压为220V，测得灯泡两端电压U L随时间t的变化是一条过原点O的直线，如图乙所示。
若流过灯泡的电流为I L，功率为P L；原线圈中的电流为I1，输入功率为P1。
则（）A．I L—t图线是一条过原点O的直线B．I1—t图线是一条过原点O的直线，图线斜率比I L—t斜率小C．P L—t图线是一条过原点O的曲线，且是抛物线D．P1—t图线是一条过原点O的曲线，且不是抛物线3．图所示为一理想变压器，其中a、b、c为三个额定电压相同的灯泡，输入电压m sin100t(V)u Uπ=。
当输入电压为灯泡额定电压的8倍时，三个灯泡刚好都正常发光。
下列说法正确的是（）A．三个灯泡的额定电压为m8UB．变压器原、副线圈匝数比为9：2C．流过灯泡c的电流，每0.02s方向改变一次D．此时灯泡a和b消耗的电功率之比为2：74．如图所示，理想变压器原线圈两端接稳定的交流电压，副线圈接有三个阻值相同的电阻，电流表为理想电流表。
开关S断开时，电流表的示数为I，则在开关S闭合后，电流表的示数为（）A．32I B．43I C．54I D．65I5．照明供电线路的电源电压基本上是保持不变的，可是我们家里的白炽灯在晚上七八点钟用电高峰时要比深夜时显得暗些，这是因为此时（）A．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C．干路电流一定，支路比深夜时多，每盏灯流过的电流小D．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线路上损失的电压大6．如图所示，R为定值电阻，A、B、C、D、E为五个完全相同的灯泡。
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高考物理变压器训练
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．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则()
A．副线圈中电流增大
B．副线圈输出的电功率减小
C．原线圈中电流不变
D．原线圈输入的电功率增大
3．如图5－4－9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“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么原线圈中的电流为()
图5－4－9
A.1
60A B.1
30A
C.1
20A D.1
10A
4.如图5－4－10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S断开．当S接通时，以下说法中正确的是()
图5－4－10
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上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
5．对理想变压器可作出的判断是()
A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗
B．低压线圈匝数少、电流小、导线细
C ．高压线圈匝数多、电流大、导线细
D ．低压线圈匝数少、电流大、导线粗
6．一台理想变压器的副线圈有100 匝，输出电压为10 V ，则铁芯中磁通量的变化率的最大值为( )
A ．10 Wb/s
B ．14.1 Wb/s
C ．0.14 Wb/s
D ．28.2 Wb/s
7．一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图5－4－12所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )
图5－4－12
A ．1100,360
B ．1100,180
C ．2200,180
D ．2200,360
8．如图5－4－13所示，MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N 、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ，导轨上垂直放置一金属棒ab .今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(I R 、I c 均为有效值)( )
图5－4－13
A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0
B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，I c ＝0
C ．若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则I R ≠ 0，I c ≠ 0
D ．若ab 棒做匀加速运动，则I R ≠ 0，I c ＝0
9．如图5－4－14所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦式交流电源，副线圈接入“220 V ,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则( )
图5－4－14
A ．电流表的示数为32220
A B ．电源输出功率为1200 W
C ．电流表的示数为3220
A D ．原线圈两端电压为11 V
10．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5－4－15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()
图5－4－15
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
11.如图5－4－16，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()
图5－4－16
A．1∶22U B．1∶24U
C．2∶14U D．2∶12U
12．如图5－4－17甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()
图5－4－17
A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4
B．线圈匝数n1＞n2，n3＜n4
C．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路
D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路
13．如图5－4－18甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交流电如图乙所示，则()
图5－4－18
A ．交流电的频率为0.02 Hz
B ．原线圈输入电压的最大值为200 2 V
C ．电阻R 2的电功率约为6.67 W
D ．通过R 3的电流始终为零
答案
1.解析：选BD.对理想变压器，B 选项认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D 选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率．
2.解析：选AD.由于U 1、U 2不变，负载增加，用电器的总电阻减小，由I 2＝U 2R
知I 2增大，A 对C 错．由P ＝UI 解得P 2＝U 2I 2，所以P 2增大，P 1增大，B 错D 对．
3.解析：选C.P 出＝2 W ＋4 W ＝6 W ，由P 入＝P 出，得I 1U 1＝6 W ，又U 1U 2＝n 1n 2，所以U 1＝n 1n 2
U 2＝100050×6 V ＝120 V ，所以I 1＝6120 A ＝120
A ．故正确答案为C. 4.解析：选BCD.由于输入电压不变，所以当S 接通时，理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变．并联灯泡L 2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压U R ＝IR 增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原线圈输入电流I 1也增大．U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小．
5.解析：选D.由变压规律U 1U 2＝n 1n 2高压线圈匝数多，由变流规律I 1I 2＝n 2n 1
，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D.
6.解析：选C.由E ＝n ·ΔΦΔt
知 ΔΦΔt ＝1n E m ＝1100
×10 2 Wb/s ＝0.14 Wb/s. 7.解析：选B.对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得
n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201＝1100，同理，变压器烧坏前，n 2＝n 1U 2U 1＝1100×36220
＝180，B 正确． 8.解析：选BCD.ab 匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳恒电流，副线圈不产生电磁感应现象，故副线圈电流为零，A 错，B 正确；若ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零，电容器进
行充放电，故C 正确；当ab 匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充放电．故D 选项也正确．
9.解析：选C.副线圈电压U 2＝220 V ，电流I 2＝P U 2＝311 A ，则原线圈两端电压U 1＝201
×U 2＝4 400 V ，电流I 1＝120×I 2＝3220 A ，所以电流表示数为3220
A ，选项A 、D 错误，C 正确．电源输出功率为60 W ，选项
B 错误．
10.解析：选BC.保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2
知U 2不变，当P 向上滑动时，由I 2＝U 2R 0＋R
知I 2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U 1U 2＝n 1n 2知，U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0
知I 2增大，故I 1增大，C 正确，D 错误．
11.解析：选C.设灯泡正常发光时的电流为I ，则I 1＝I ，I 2＝2I .由n 1n 2＝I 2I 1得n 1n 2＝21.由U 1′U 2＝n 1n 2
得U 1′＝n 1n 2
U 2＝2U .故U 1＝4U ，C 正确． 12.解析：选BCD.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，n 1＞n 2，甲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，n 3＜n 4，乙图中电表为电流表，故选项B 、C 、D 正确．
13.解析：选C.由图象可知该交流电的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；因为变压器输出电压最大值为20×1 V ＝20 V ，所以变压器原线圈电压的最大值为20×10 V ＝200 V ，
B 错误；R 2的功率P 2＝U 2
R 2＝⎝⎛⎭⎫20230
2W ＝6.67 W ，C 正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻R 3中的电流不是始终为零，D 错误．。