1、课时分层作业(十)变压器(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端已知三个灯泡均正常发光该变压器原、副线圈的匝数之比为()A12B21C23D32B三灯泡都正常发光，则电流相等，由此可知变压器的原、副线圈的电流比，由于输入、输出功率相等，P1P2，得，得，B正确2如图所示，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，然后将原线圈接到220 V交流电源上，
2、测得新绕线圈两端的电压为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()A1 100,360 B1 100,180C2 200,180D2 200,360B由U1U2U3n1n2n3，可得n1n31 100匝，n2n1180匝，B选项正确3如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n213，次级回路中连入三个均标有“36 V40 W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36 V40 W”的灯泡A()A正常发光 B将被烧毁C比另三个灯暗D无法确定A副线圈两端的电压U23U336 V108 V由得，原线圈两端电压U1 V36 V，所以灯泡A能正常发光4(多选)如图所示，理想变压器原
3、线圈接入电压有效值恒定的正弦交流电，副线圈接一定值电阻R.调节触头P，使副线圈匝数变为原来的一半，则调节前后()A原线圈中的电流之比为41B副线圈中的电流之比为21C变压器的输入功率之比为41D变压器的输出功率之比为12ABC使副线圈匝数变为原来的一半，即n2，根据公式及，可得副线圈两端的电压变为原来的，所以副线圈中的电流变为原来的，B正确；根据公式及，可得，原线圈中的电流将变为原来的，所以A正确；根据PI2R，副线圈中消耗的电功率变为原来的，所以变压器的输出功率之比为41，理想变压器的输出功率和输入功率相等，所以C正确，D错误5一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31 ，在原、副线圈的回路中分
4、别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示设副线圈回路中电阻两端的电压为U.原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则()AU66 V，k BU22 V，kCU66 V，kDU22 V，kA设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则，故k.设原线圈两端的电压为U1，则，故U13U，而原线圈上电阻分担的电压为U，故3U220 V，解得U66 V，选项A正确6(多选)(2021河北卷)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线
5、圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻下列说法正确的是()A通过电阻R2的电流为B电阻R2两端的电压为Cn0与n1的比值为D发电机的功率为BC电阻R1两端的电压U1IR1，由变压器电压规律有，解得U2，则通过电阻R2的电流I2I，A错误，B正确；由题意可知发电机电动势的最大值EmNBS2NBL2，电动势的有效值ENBL2，由变压器的电压规律有，所以，C正确；变压器的输入功率等于输出功率，所以发电机的功率PP1P2I2R1IR2U1IU2I2NBL2I，D错误二、非选择题(14分)7.如图所示的理想变压器原线圈1接到220 V的交流电源上副线圈2的匝数n230匝，与一个“12 V
6、12 W”的灯泡L连接，L能正常发光副线圈3的输出电压U3110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A求：(1)副线圈3的匝数n3；(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.解析(1)变压比公式对于两个副线圈也适用，则有，则n3匝275匝(2)由，则n1n230匝550匝理想变压器的输入功率等于输出功率P1P2P312 W0.4110 W56 W.原线圈中电流I1 A0.255 A.答案(1)275匝(2)550匝0.255 A一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变副线圈连接交流电流表、定值电阻R
7、0和可变电阻R，则()A保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小B保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大C保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大D保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大A保持P的位置不动，即原、副线圈的匝数比不变，故副线圈两端的电压U恒定，将R的阻值增大时，由I可知，副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A正确；由P0I2R0可知，R0的电功率减小，B错误；保持R的阻值不变，将P向上滑动时，原线圈的匝数n1增大，由UU可知，副线圈上的电压变小，由I可知，副线圈中的电流变小，C错误；由P0I2R0可知，R0的电功率减小，D错误2如图所示
8、，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当滑动触头下移时，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3如图所示，一台理想变压器的原副线圈的匝数比为51.原线圈接入最大值一定的正弦交流电，副线圈电路中一个定值电阻与电容器并联，电压表和电流表均为理
9、想交流电表，电流表A1、A2及电压表V的示数分别为I1、I2、U2，定值电阻的阻值为R，其消耗的功率为P，电容器的电容为C，所带的电荷量为Q，则它们的关系为()AQCU2 BI2CP5I1U2 D.D由于电容器两端电压是变化的，即电容器不断的被充电和放电，故其电荷量不是一个定值，故不能用公式QCU2来计算，故选项A错误；根据题意I2是副线圈的总电流，而只是通过电阻R的电流，由于电容器不断充电和放电，故I2，P5I1U2，故选项B、C错误；根据变压器的相关规律：，故选项D正确4(多选)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为
10、R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则()AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍BD根据变压器的工作原理、交流电的有效值解题变压器的变压比，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项A错误；增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确；c、d端的电压由输入
11、电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误；根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1T0(U为副线圈两端的电压)，二极管短路时有UabI2TT，由以上两式得I22I1，选项D正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)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
12、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) A6(14分)如图所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比是31.初级线圈的输入电压是660 V，次级线圈的电阻为0.2 ，这台变压器供给100盏“220 V60 W”的电灯用电求：(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率；(2)接通电路时次级线圈的端电压；(3)每盏灯的实际功率解析(1)设空载时次级线圈的端电压为U2，则解得U2U1220 V因为空载，次级线圈的负载电阻R2，电流I20，则PI2U20.(2)接通电路后，100盏电灯并联的总电阻为R外8.07 次级线圈中的电流I2 A26.6 A次级线圈的端电压U2I2R外214.66 V.(3)每盏灯的实际功率PU2214.66 W57.1 W.答案(1)220 V0(2)214.66 V(3)57.1 W
