1、第第 4 4 节节 变压器变压器 基础过关 1如图所示四个电路，能够实现升压的是( ) 解析 变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故 A、B 错误；由于电压 与线圈匝数成正比，所以 D 能实现升压，C 不能实现升压。 答案 D 2(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为 101，以下说法正确的是( ) A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 101 B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 101 D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11 答案 BD 3在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互 感器。如图所示的四个图
2、中，能正确反映其工作原理的是( ) 解析 电流互感器是测电流的，应串联在火线上，故选项 B、D 错误；由变压器 电流关系 n1I1n2I2，要使 I2I1，须 n2n1，故选项 A 正确。 答案 A 4一台理想变压器的原线圈接 220 V 正弦交流电压时，副线圈上仅接有阻值为 10 的电阻，电阻两端的电压为 44 V。若将副线圈的匝数增加 100 匝，则通过 副线圈上此电阻的电流增加 1.1 A。由此可知该变压器原线圈的匝数为( ) A200 B2 000 C50 D500 解析 由题意知，当副线圈匝数增加 100 匝时，电阻上的电压 U2U2IR 44 V1.110 V55 V，又由U1 U
3、2 n1 n2， U1 U2 n1 n2100，可得， 220 V 44 V n1 n2， 220 V 55 V n1 n2100 解得 n12 000，故选项 B 正确。 答案 B 5 一理想变压器原、 副线圈匝数比 n1n2115。 原线圈与正弦交变电源连接， 输入电压 u 随时间 t 变化的图象如图 1 所示，副线圈仅接入一个 10 的电阻。 则( ) 图 1 A流过电阻的电流是 20 A B与电阻并联的理想电压表的示数是 100 2 V C经过 1 min 电阻发出的热量是 6103 J D变压器的输入功率是 1103 W 解析 设输入电压有效值为 U1，输出电压有效值为 U2，由题图
4、知 U1220 V， 则由U1 U2 n1 n2知 U2100 V，I2 U2 R 100 10 A10 A，选项 A、B 错误；1 min 内电 阻产生的热量 QI22Rt1021060 J6104 J，选项 C 错误；P入P出U 2 2 R 1103 W，选项 D 正确。 答案 D 6如图 2 甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电。当原线圈输入如图乙所示 的交变电压时，额定功率为 10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为 40 ，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( ) 图 2 A变压器输入电压的瞬时值表达式为 u220 2sin t(V) B电压表的示数为 220 V C变压
5、器原、副线圈的匝数比为 111 D变压器的输入功率为 110 W 解析 由题图乙可知，2 T 100 rad/s，故选项 A 错误；原线圈输入电压为 220 V，电压表示数为灯泡的额定电压 U PR20 V，故选项 B 错误；由 B 分 析，结合电压与匝数的关系得n1 n2 220 20 11 1 ，故选项 C 正确；变压器的输入功率 与输出功率相等，为 P入10 W，故选项 D 错误。 答案 C 7如图 3 所示是 4 种亮度可调台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同， 且都是“220 V 40 W”。当灯泡所消耗功率都调至 20 W 时，电路中消耗的电 功率关系是( ) 图 3 AP1P
6、2P4P3 BP4P1P2P3 CP4P1P2P3 DP1P2P4P3 解析 甲、乙采用串联分压方法，电路消耗的功率相等，丙采用变压器分压，最 节能，丁采用分压电路分压，最耗能，选项 B 正确。 答案 B 能力提升 8.(多选)如图 4，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( ) 图 4 A原、副线圈匝数比为 91 B原、副线圈匝数比为 19 C此时 a 和 b 的电功率之比为 91 D此时 a 和 b 的电功率之比为 19 解析 设灯泡的额定电压为 U0，两灯泡均能正常发光，所以原线
7、圈两端电压为 U19U0，副线圈两端电压为 U2U0，故U1 U2 9 1， n1 n2 U1 U2 9 1，选项 A 正确，B 错 误；根据公式I1 I2 n2 n1可得， I1 I2 1 9，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式 P UI 可得，灯泡 a 和 b 的电功率之比为 19，选项 C 错误，D 正确。 答案 AD 9 (多选)如图 5 所示， T 为理想变压器， 电流表、 电压表均为理想交流电表。 R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L 为电感线圈，A、B 两点间接正弦交流 电，则( ) 图 5 A只将滑片 P1下移时，电流表示数变小 B只将滑片 P2下移时，电压表示数变大
8、 C只增大交流电的电压时，电流表示数变大 D只增大交流电的频率时，电压表示数不变 解析 只将滑片 P1下移时，变压器副线圈输出电压 U2减小，由 U1I1U 2 2 R 可知， U1、R 不变，I1减小，选项 A 正确；只将滑片 P2下移时，副线圈电路中的总电 阻减小，U2不变，因此副线圈电路中的电流增大，R1两端的电压增大，R3两端 的电压减小，电压表的示数减小，选项 B 错误；只增大交流电的电压时，根据 变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，因此副线圈的电流增大，根据变流比 公式可知，原线圈的电流增大，故电流表示数增大，选项 C 正确；只增大交流 电的频率时，电感线圈的感抗增大，副线圈电路
9、中的总电阻增大，总电流减小， R1两端的电压减小，R3两端的电压增大，电压表示数增大，选项 D 错误。 答案 AC 10有一理想变压器，副线圈所接电路如图 6 所示，灯 L1、L2为规格相同的两 只小灯泡。当 S 断开时，灯 L1正常发光。S 闭合后，下列说法正确的是( ) 图 6 A灯 L1、L2 都能正常发光 B原线圈的输入功率减小 C原、副线圈的电流比增大 D电阻 R 消耗的功率增大 解析 断开 S 时，L1正常发光，当闭合 S 后，总电阻减小，回路中总电流增大， R 两端电压变大，灯泡两端电压减小，两灯不能正常发光，选项 A 错误；由 P入 P出U 2 2 R总，且 R 总减小，U2不
10、变，则 P入变大，选项 B 错误；由I 1 I2 n2 n1可知，因 线圈匝数比不变，则原、副线圈的电流比不变，选项 C 错误；电阻 R 的功率 P I22R，因 I2变大，R 不变，则 P 变大，选项 D 正确。 答案 D 11(多选)如图 7 所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是 220 V 和 10 A， 已知甲图中原、 副线圈匝数比为 1001， 乙图中原、 副线圈匝数比为 110， 则( ) 图 7 A甲图中的电表是电压表，输电电压为 22 000 V B甲图是电流互感器，输电电流是 100 A C乙图中的电表是电压表，输电电压为 22 000 V D乙图是电流互感器，
11、输电电流是 100 A 解析 根据匝数比U1 U2 n1 n2， 有U1 n1 n2U2 100 1 220 V22 000 V， 故选项A正确； 甲图是电压互感器，故选项 B 错误；乙图是电流互感器，电表是电流表，故选 项 C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I1 I2 n2 n1，有 I1 n2 n1I2 10 1 10 A100 A，故选项 D 正确。 答案 AD 12一含有理想变压器的电路如图 8 所示，图中电阻 R1、R2和 R3的阻值分别为 3 、 1 和 4 ， 为理想交流电流表， U 为正弦交流输入电压， 且有效值恒定。 当开关 S 断开时，电流表的示数为 I
12、；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I。该变压 器原、副线圈匝数比为( ) 图 8 A2 B3 C4 D5 解析 设原、 副线圈匝数比为 n， 根据能量守恒， 当 S 断开时， UII2R1(nI)2(R2 R3)；当 S 闭合时，4UI(4I)2R1(4nI)2R2，联立解得 n3，所以选项 B 正确。 答案 B 13图 9 所示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的交流 电源两端，R0为定值电阻，R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动 到另一位置， 观察到电流表的示数增大了 0.2 A， 电流表的示数增大了 0.8 A， 则下列说法正确的是( ) 图 9 A电压表示数增大 B电压表、示数均增大 C该变压器起升压作用 D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动 解析 变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数比不变，故原、副线圈两端的电 压不变，即电压表、 示数不变，选项 A、B 均错误；I1、I2增加，则副线圈电 路中总电阻减小，故变阻器滑片应沿 cd 方向滑动，选项 D 正确；由原线圈的 输入功率等于副线圈的输出功率 P入P出知，调节滑动变阻器前 I1n1I2n2，调 节滑动变阻器后 I1n1I2n2，联立得(I1I1)n1(I2I2)n2，即 I1n1I2n2， n1 n2 I2 I1 0.8 0.24，故该变压器起降压作用，选项 C 错误。 答案 D
