第五章__第四节__变压器__课时活页训练

1．理想变压器正常工作时，下列说法中正确的是()A．原线圈中的电流，随着副线圈中输出电流的增大而增大B．原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电压的增大而增大C．当副线圈空载(断路)时，原线圈中无电流D．当副线圈空载时，原线圈上电压为零答案：AC2.(2010年高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图5－4－12所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变解析：选AD.由U1U2＝n1n2知，开关S闭合后，V2示数不变，V1与图5－4－12V2示数的比值不变，故选项C错误，选项D正确；开关S闭合后，副线圈闭合回路的总电阻R减小，由I2＝U2R知，I2变大，由I1I2＝n2n1知，A1示数变大，且A1与A2示数的比值不变，故选项A正确．3．将输入电压为220V，输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为()A．120匝B．150匝C．180匝D．220匝解析：选A.由变压比n1n2＝U1U2，则n130＝2206，所以n1＝1100匝．当U′2＝30V时，n1n2′＝22030，所以n′2＝150匝，故Δn2＝n′2－n2＝120匝．4.如图5－4－13所示，一理想变压器原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦式交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有()A．只增加原线圈的匝数n1B．只减少副线圈的匝数n2C．只减小负载电阻R的阻值D．只增大负载电阻R的阻值解析：选C.由n1n2＝U1U2知，当n1增大时，U2减小，当减小n2时，图5－4－13U2也减小，又根据P入＝P出＝U22R知，A、B两项均错，C项对，D项错．5.如图5－4－14所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈所在电路上再串联一相同灯泡L，则(设电源有效值不变)()A．灯L与三灯亮度相同B．灯L比三灯都暗C．灯L将会被烧坏D．无法判断其亮度情况解析：选A.由于电源有效值不变，设为U，当在原线圈所在电路上再串联一相同灯泡L时，灯L与线圈分压，设原线圈两端的电压为U1，则U1＝U－UL，其中UL为灯泡L两端电压，UL＝I1RL，设此时接入副线圈的每只灯泡中的电流为I，则副线圈输出电流I2＝3I，据电流与匝数关系I1I2＝n2n1＝13，得I1＝n2n1·I2＝I，即四只灯泡中的电流相同，故亮度相同．6.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝2202sinωtV，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图5－4－15所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于()A．440ΩB．4402ΩC．880ΩD．8802Ω图5－4－14图5－4－15解析：选C.当原线圈电流I1＝I0时，副线圈中的电流(有效值)为I2＝n1n2I1＝n1n2I0＝0.5A，副线圈的输出电压有效值为U2＝n2n1U1＝n2n1·U1m2＝440V，因此副线圈电路中负载电阻的最小值为Rmin＝U2I2＝880Ω，故选项C正确．7.理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈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，如图5－4－16所示．若()A．Q位置不变，将P向上滑动，U′变大B．Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大C．P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大D．P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变解析：选C.当理想变压器的输入电压U，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A项错；由P出＝U′2R知R增大时，输出功率减小，又由P入＝P出得原线圈中的电流表读数要减小，B项错；Q往上滑动时，U′增大，而负载电阻不变，则输出功率要增大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C项对，D图5－4－16项错．8．(2009年高考四川卷)如图5－4－17甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交流电如图乙所示，则()图5－4－17A．交流电的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为2002VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零解析：选C.由图象可知该交流电的周期为0.02s，所以频率为50Hz，A错误；因为变压器输出电压最大值为20×1V＝20V，所以变压器原线圈电压的最大值为20×10V＝200V，B错误；R2的功率P2＝U2R2＝202302W＝6.67W，C正确；因为电容器可以通过交流电，所以电阻R3中的电流不是始终为零，D错误．压的周期T＝2πω＝150s，B错．原线圈中的电流I1＝I2n2n1＝U2n2Rn1＝0.5A，C对．原线圈中的输入功率P＝U0I12＝110W，D错．10．黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．如图5－4－19是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？解析：电网两极间电场可看做匀强电场Um＝Emd由题意，空气被击穿时Em＝6220V/cm由理想变压器电压关系U1mUm＝n1n2由峰值与有效值关系U1m＝2U1由以上各式：得n1n2＝110.所以次、初级线圈匝数比不得超过10∶1.答案：10∶111.如图5－4－20所示，变压器初次级线圈匝数分别为n1＝1000匝，n2＝500匝，n3＝200匝，次级线圈n2、n3分别接一个电阻R＝55Ω，初级线圈上接入U＝220V交流电，求：图5－4－19图5－4－20(1)两次级线圈输出电功率之比；(2)初级线圈中的电流．解析：(1)U1U2＝n1n2，U1U3＝n1n3所以U2＝U1n2n1＝U2，U3＝n3U1n1＝U5又由P＝U2R，P2∶P3＝U22∶U32＝25∶4.(2)I2＝U2R＝2A，I3＝U3R＝0.8A因P入＝P出，知n1I1＝n2I2＋n3I3，得I1＝1.16A.答案：(1)25∶4(2)1.16A12．如图5－4－21所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则：图5－4－21(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？解析：(1)根据n1n0＝U1U0及n2n0＝U2U0得n1＝U1U0·n0＝33002×1＝1650(匝)n2＝U2U0·n0＝2202×1＝110(匝)．(2)理想变压器有P入＝P出，即I1U1＝I2U2则I1＝U2U1·I2＝2203300×5A≈0.33A.(3)S闭合时，负载电阻变小，I2＝U2R负，A2示数变大，A1示数也变大．答案：(1)1650匝110匝(2)0.33A(3)变大变大