1、四、变压器 课后训练案巩固提升A 组(20 分钟)1.对于理想变压器,下列说法中不正确的是()A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零解析:理想变压器的输入功率等于输出功率,所以 A 项正确。原、副线圈的电流的比值不变,所以 B 项正确。原线圈的电压决定于电源的电压,与副线圈无关,所以 C 项正确。答案:D2.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是()A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.
2、穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析:通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积 S 不变,故磁通量 变化,A 错误;因理想变压器无漏磁,故 B 错误;由互感现象知 C 正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原副线圈通过磁场联系在一起,故 D 错误。答案:C3.对理想变压器作出的判断正确的是()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、导线粗解析:根据 ,电压高的匝数多,电流小,用细线。电压低的,匝数少,电流大,用粗线。答案:D4.(多选
3、)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列哪些物理量一定相等()A.交变电流的频率 B.电流的有效值C.电功率D.磁通量的变化率解析:由变压器的工作原理可知输入、输出交变电流的频率相同,穿过原、副线圈的磁通量变化率相等,所以 A、D 正确;理想变压器没有能量损失,即输入、输出功率相等,所以 C 正确;对于升、降压变压器中原、副线圈中电流的最大值、有效值不相同,所以 B 错误。答案:ACD5.如图所示,一理想变压器原线圈两端所加的电压 U1=1 100 V 时,副线圈两端的电压 U2=220 V。若此变压器副线圈的匝数 n2=200,则原线圈的匝数 n1 为()A.2 000B.1 000C
4、.200D.100解析:由公式 U1U2=n1n2,可解得 n1=1 000,故选 B。答案:B6.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是()解析:由 得副线圈电灯两端的输出电压 U2=U1,由题意知 U2U1,所以 n2n1,则 C 图正确。答案:C7.一台理想变压器,原、副线圈的匝数比 n1n2=201,原线圈接入 220 V 的交流电压,副线圈向一电阻为 110 的用电器供电,则副线圈中的电流为()A.2 AB.0.1 AC.0.5 AD.0.005 A解析:由 解得副线圈两端的输出电压 U2=n2=V=11 V,所以副线圈的电流 I2=A=0.1A。答案:B8.如图所示,理想变压器
5、的原、副线圈匝数之比为 n1n2=41,原线圈回路中的电阻 A 与副线圈回路中的负载电阻 B 的阻值相等。a、b 端加一定交流电压后,两电阻消耗的电功率之比 PAPB=,两电阻两端电压之比 UAUB=。解析:对理想变压器,有 。又 UA=I1R,UB=I2R,故 。又 PA=R,PB=R,所以 ()。答案:116 149.理想变压器原、副线圈匝数比为 41,若原线圈上加 u=400 sin 100t V 的交流电压,则在副线圈两端用交流电压表测得电压是多少?解析:由 U=Umsin t,得 Um=400 V,所以 U1=400 V,由 ,得 U2=100 V。答案:100 VB 组(15 分钟
6、)1.一个理想变压器的原线圈和副线圈的匝数之比为 21,如果将原线圈接在 6 V 的电池组上,则副线圈的电压是()A.12 VB.3 VC.0D.V解析:原线圈接在电池组上,电池组输出的为恒定电压,不存在磁通量的变化,也就无法在副线圈中产生感应电动势,所以,此时副线圈的电压为 0。答案:C2.如图所示,一台变压器原、副线圈的匝数分别为 n1=400 匝,n2=800 匝,连接导线的电阻忽略不计,那么可以确定()A.这是一台降压变压器B.副线圈中产生的电动势是利用电磁感应产生的C.当原线圈通大小变化的直流电流时,副线圈中没有电流D.断开负载电阻 R,副线圈两端电压降为零解析:变压器的原理就是利用
7、原、副线圈中的电磁感应现象而工作的。当副线圈中匝数比原线圈中匝数多时,为升压变压器;反之为降压变压器,只要原线圈接的是变化电流,副线圈中就一定有感应电动势产生,与副线圈是否闭合无关。答案:B3.(多选)如图甲所示为我们常见的街头变压器,它们通常是把变电站送来的正弦式交流电压(图乙)转换为我们生活中常用的 220 V 的交流电压。原线圈所接电源电压波形如图所示,原、副线圈匝数比 n1n2=101,串联在原线圈电路中的电流表示数为 1 A,下列说法中正确的是()A.变压器输出端所接交流电压表示数为 20 VB.变压器输出端所接交流电压表示数为 20 VC.变压器输出的交变电流频率为 100 HzD
8、.变压器输出的交变电流频率为 50 Hz解析:由图象知,原线圈所接电源电压最大值为 Um=200 V,有效值为 U1=200 V。由 U1U2=n1n2 得 U2=U1=200 V=20 V故选项 B 正确。由图象知 T=0.02 s,所以 f=50 Hz,选项 D 正确。答案:BD4.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为 31,副线圈接三个相同的灯泡,均能正常发光,若在原线圈上也有一相同的灯泡 L,则()A.灯 L 也能正常发光B.灯 L 将会烧坏C.灯 L 比另三个灯都暗 D.不能确定解析:原线圈、副线圈电流之比 ,I1=,副线圈中通过每灯的电流等于其额定电流 I 额=,通过灯 L 的电
9、流I1=I 额,所以也能正常发光。答案:A5.如图所示为理想变压器,它的原线圈接在交流电源上,副线圈接一个标有“12 V,100 W”的灯泡。已知变压器原、副线圈匝数之比为 181,那么灯泡正常工作时,图中的交流电压表读数为 V,交流电流表读数为 A。解析:由公式 得 U1=U2 =216 V;因理想变压器的输入、输出功率相等,所以 I1=0.46 A,所以交流电压表、交流电流表读数分别为 216 V、0.46 A。答案:216 0.466.导学号 66824058 一台理想变压器,其原线圈 2 200 匝,副线圈 440 匝,并接一个 100 的负载电阻,如图所示。(1)当原线圈接在 44 V 直流电源上时,电压表示数为 V,电流表示数为 A。(2)当原线圈接在 220 V 的交流电源上时,电压表示数为 V,电流表示数为 A。此时输入功率为 W,变压器效率为 。解析:(1)原线圈接在直流电源上时,由于原线圈中的电流恒定,所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化,副线圈两端不产生感应电动势,故电压表示数为零,电流表示数也为零。(2)由 得U2=U1 =220 V=44 V(电压表读数)I2=A=0.44 A(电流表读数)P 入=P 出=I2U2=0.4444 W=19.36 W效率=100%。答案:(1)0 0(2)44 0.44 19.36 100%