1、素养培优集训(二)变压器综合问题(建议用时：40分钟)一、选择题1(多选)图甲、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()甲乙A线圈匝数n1n2，n3n4B线圈匝数n1n2，n3n4C甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D乙图中的电表是电流表，输出端不可断路CD题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1n2，其中的电表为电压表，副线圈电流较大，输出端不可以短路；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3n4，其中的电表为电流表，副线圈电压较大，输出端不可以断路，故选项C、D正确。2理想升压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒
2、定直流电流，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变大时，以下说法正确的是()A输出功率减小BA2读数减小CA1读数减小DA1读数不为零，且保持不变D根据变压器的工作原理，变压器不能用来改变恒定直流电压，因此副线圈上无电压，无输出功率，由于原线圈构成直流通路，故电流表A1有恒定读数，本题选项D正确。3如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时()AA1的读数变大，A2的读数变大BA1的读数变大，A2的读数变小CA1的读数变小，A2的读数变大DA1的读数变小，A2的读数变小A对副线圈，当滑动触头下
3、移时，R3变小，R总变小，I，U不变，I变大，由原、副线圈中电流与匝数成反比，可知A1的示数变大，U并UUR1变小，通过R2的电流变小，IA2IIR2变大，A2的示数变大。4钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为1.2 A。图乙中用同一电缆线绕了3匝，则()甲乙A这种电流表能测直流电流，图乙的读数为2.4 AB这种电流表能测交流电流，图乙的读数为0.4 AC这种电流表能测交流电流，图乙的读数为3.6 AD这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为3.6 AC钳形电流表实际上是一个变压器，电流表接在副线圈上，图甲中原线圈的匝数为1匝，电流表的读数为1.2 A；图乙中用
4、同一电缆线绕了3匝，根据变压器的电流关系，可知电流表的读数为3.6 A。5(多选)调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则()A保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大B保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小C保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小BC当P的位置不动时，U2U1不变，将Q向下移动，R就变大，由I2知I2减小
5、，故选项B正确；保持Q的位置不变，R就不变，将P逆时针旋转，则n2增大，U2必增大，所以I2也增大，故选项C正确。故应选BC。6(多选)一个理想变压器副线圈上接一个电阻，欲使此电阻的电功率增大，可以采取的措施是(每次只改变一个因素)()A增加原线圈的匝数n1B减少原线圈的匝数n1C增大电阻值D减小电阻值BD电阻消耗的功率P，而，所以P，P要增大，减小n1或R即可。7如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变B由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故
6、n1n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比变大，根据，因U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误。8如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值U0220 V，n02 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、500匝、1 100匝、2 200匝。电动机M的内阻r4 ，额定电压为U220 V，额定功率P110 W。下列判断正确的是()A当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB当挡位由3变换到2时，电动
7、机的功率增大C当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 WA由电压与匝数的关系U0U3n0n3，解得U3110 V，A正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B错误；在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I0.5 A，热功率PrI2r1 W，输出功率为PPr(1101) W109 W，D错误；当没有达到额定功率时，热功率小于1 W，C错误。9如图所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n2、n3，电压表的示数为U，电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略温度对电阻的影响)
8、()A线圈A的匝数 B灯L2两端的电压C变压器的输入功率 D通过灯L1的电流A由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，则，所以UCU；通过L2的电流为I，则可以求出L2的电阻，L2与L1的电阻相同，所以可求出通过L1的电流；根据以上数据可以求出L1、L2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A的匝数，故选项A正确。10如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D间接 4 V交流电，P、Q间接 4 V直流电，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压
9、()甲乙A10 V10 V B10 V4 VC4 V10 V D10 V0B对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V。二、非选择
10、题11如图所示，一理想变压器原线圈匝数n11 000匝，有两个副线圈，匝数分别为n2200匝，n3500匝，分别接阻值为R55 的相同两电阻。若在原线圈上接入220 V的交流电，求：(1)两个副线圈上的电流之比I2I3为多少？(2)原线圈中的电流I1为多少？解析(1)由变压比公式及可得，U2U144 VU3U1110 V根据欧姆定律I得I20.8 AI32 A故I2I325。(2)由电流关系式n1I1n2I2n3I3可得I11.16 A。答案(1)25(2)1.16 A12如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U13 300 V，副线圈两端电压U2为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和
11、L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U2 V。求：(1)原线圈n1等于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I25 A。则电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1等于多少？解析(1)由电压与变压器匝数的关系可得：U，则n11 650匝。(2)当开关S断开时，有：U1I1U2I2，I1 A。(3)当开关S断开时，有：RL44 当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R，有R22 ，副线圈中的总电流I210 A。由U1I1U2I2可知，I1 A。答案(1)1 650匝(2) A(3) A13如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11 100匝。接入电压U1220 V的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V，U3110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V20 W ”“110 V60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？解析(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系由得n2n11 100匝30匝n3n11 100匝550匝。(2)设原线圈输入电流为I1，由P入P出得U1I1U2I2U3I3P2P3所以I1 A0.36 A。答案(1)30匝550匝(2)0.36 A
