变压器

第63节变压器1.2015年江苏卷1.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改变为110V.已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为（B）(A)200(B)400(C)1600(D)3200解析：根据变压器的变压规律2121nnUU，可求得副线圈匝数为400，所以B正确。2.2016年新课标Ⅲ卷19．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10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A．原、副线圈砸数之比为9:1B．原、副线圈砸数之比为1:9C．此时a和b的电功率之比为9:1D．此时a和b的电功率之比为1:9【答案】AD【解析】：设灯泡的额定电压为0U,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为109UU，副线圈两端电压为20UU，故1291UU，根据112291UnUn，A正确B错误；根据公式1221InIn可得1219II，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为1:9，C错误D正确。3.2016年江苏卷4．一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()A．U2U1，U2降低B．U2U1，U2升高C．U2U1，U2降低D．U2U1，U2升高【答案】C【解析】根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有2121nnUU，这里n2n1，所以U2U1.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，n2变小，n1不变，而原线圈两端电压abUU1～MNcabdU2～U1也不变，因此U2降低，选项C正确。4.2016年四川卷2.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，其它条件不变，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【答案】B【解析】根据变压器电压与匝数关系，1122UnUn，因为是降压变压器，则n1n2，则当原、副线圈减少相同匝数时，由数学知识可知12nn变大，则U2减小，故灯泡变暗，选项AC错误，B正确；根据1221InIn可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误；故选B.5.2016年天津卷5、如图所示，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A、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【答案】B【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A错B正确；由于滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则变压器次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压表V示数减小，则R2两端电压减小，安培表A2n1Ln2A1VA2SR1R2R3RP示数变小；次级电流变大，则初级电流也变大，则电流表A1示数变大，选项D错误。故选B。6.2016年海南卷9．图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是A．变压器输入、输出功率之比为4:1B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4C．u随t变化的规律为51sin(50π)ut（国际单位制）D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大【答案】BD【解析】由题意，变压器是理想变压器，故变压器输入、输出功率之比为1:1，故A错误；变压器原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即1:4，故选项B正确；由图（b）可知交流电压最大值Um=51V，周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值为ω=100πrad/s，则可得交流电压u的表达式U=51sin100πtV，故选项C错误；RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。7.2011年新课标版17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A．U=110V，I=0.2AB．U=110V，I=0.05A0.2AV,2110CIU.A20.2V,2110DIU.答：A【解析】U2=220V，根据U1：U2＝n1：n2得，U1＝110V。I2＝P/U2＝0.1A，根据I1：I2＝n2：n1得I1＝0.2A。所以正确答案是A。8.2011年理综广东卷19．图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，○A、○V为理想电流表和电压表，AV~R1AVRT图（a）图（b）u/Vt/10-2s012351-51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110V，下列表述正确的是A．电流表的示数为2AB．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100Hz答：AC【解析】交流电压表和交流电流表的示数都是有效值，电流表的示数I=U/R=110/55=2A，选项A、C正确。由图7（b）可知原线圈电压有效值为220V，周期0.02S，则可得原、副线圈匝数比为2:1，交变电压的频率为50Hz，B、D错误；9.2014年物理海南卷2．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（）A．1:2B．2:lC．2:3D．3:2【答案】B【解析】三个灯泡都相同，并且都正常发光，可知三个灯泡此时的电流都相同，即原线圈中的电流是副线圈中电流的一半，由1221nnII和2121II可知该变压器原、副线圈的匝数之比为2:l。10.2014年理综山东卷17、如图，将额定电压为60V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220V和2.2A。以下判断正确的是（）A、变压器输入功率为484WB、通过原线圈的电流的有效值为6.6AC、通过副线圈的电流的最大值为2.2AD、变压器原、副线圈匝数比3:11:21nn【答案】BD【解析】由于变压器为理想变压器，因此输入功率等于输出功率，即P入=U2I2=60×2.2=132W，A错误；变压器的匝数比为n1：n2=220：60=11：3，D正确；根据n1：n2=I2：I1可得：通过原线圈的电流的有效值为I1=0.6A，选项B正确；通过副线圈的电流的最大值为A,222.选项C错误。(b)u/Vt/sO2202-22020.010.020.03AVR(a)AVn1n2S用电器112013年广东卷16.如图5，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1,V和A均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压u1=122sin100πt（V）.下列说法正确的是A.电流频率为100HzB.V的读数为24VC.A的读数为0.5AD.变压器输入功率为6W答：D解析：由f2100得：f=50Hz，A错有效值U1=12V,又：1212nnUU得：U2=6V,A1122RUI，选项B、C错；由能量守恒：W62221IUPP,D对。12.2012年理综重庆卷15．如题15图所示，理想变压器的原线圈接入tsinu100211000(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6Ω导线对“220V/880W”电器RL供电，该电器正常工作。由此可知A.原、副线圈的匝数比为50:1B.交变电压的频率为100HZC.副线圈中电流的有效值为4AD.变压器的输入功率为880W答：C解析：电器RL的额定电流为4A，该电器正常工作，所以副线圈中电流的有效值为4A，选项A正确，排除其它选项。13.2011年海南卷11．如图，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为_______，流过灯泡b的电流为_______A。答：10:30.2A题15图urRLKn1n2图5LABu1ab【解析】副线圈电压,VPPUUaaa323102121UUnn，,VUUab3由能量守恒得：,IUPIUbba11代入数据得：,.IbA2014.2011年理综浙江卷16．如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是A．2.0VB．9.0VC．12.7VD．144.0V答：A【解析】交流电源电压的有效值VU2511，如果看成理想的来处理有：2121nnUU、8001n、2002n，解得V0.92U，故交流电压表的读数应该小于V0.9，所以答案为A。15.2012年物理海南卷4．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是（）A．120V，0.10AB．240V，0.025AC．120V，0.05AD．240V，0.05A答：D解析：两灯泡都正常工作时，副线圈的电压12V,副线圈消耗的电功率为12W，副线圈中通过的电流为1A，所以原线圈电路中电压表和电流表分别为240V，0.05A，选项D正确。16.2013年四川卷2．用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则A．变压器输入功率约为3.9WB．输出电压的最大值是110VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式：i=0.05sin(100πt+2)A【答案】：A【解析】：由题意知，u2=110v，im=0.05A,2=2mii有效,输出功率为2pui出有效，=112w，输入t/si/A00.05-0.050.010.02Vn1n2uVA功率等于输出功率，选项A正确；u2=110v是有效值，选项B错误；根据变压器的变压比公式1122unun，解得1221nn，选项C错误；负载电流的表达式：0.05sin100(itA），交流电的初相位为0，选项D错误。17.2012年理综四川卷16．如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则A．线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场答案：D解析：由于变压器的互感作用，当线圈a输入正弦交变电流时，线圈b输出的也是正弦式交变电流，故A、C均错；在线圈a中输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量保持恒定且不为零，从而B也错误。正确答案：D。18.2013年天津卷4．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接。图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则A．ab接MN、cd接PQ，IabIcdB．ab接MN、