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1、课时跟踪检测(十一) 变压器1关于理想变压器特点的下列说法中正确的是()A理想变压器能够使电压升高,同时电流变大B原、副线圈具有相同的磁通量及变化率,产生的感应电动势也相同C原、副线圈没有电阻,铁芯中不会产生涡流D原线圈往往匝数少,绕线粗,电流大解析:选C理想变压器原副线圈功率相等,即U1I1U2I2,不可能同时使电压升高,电流增大,A错;原、副线圈匝数不同,感应电动势不同,B错;理想变压器不考虑绕线铜损,铁芯的热损,当然要求线圈无电阻,铁芯不产生涡流,C对;原、副线圈中匝数少的一边,电流大,绕线粗,但不一定作为原线圈使用,D错。2理想变压器原、副线圈两侧一定不同的物理量是()A交变电流的频率
2、B交变电流的功率C磁通量的变化率 D交变电流的峰值解析:选D理想变压器是不计一切能量损失的变压器,所以输入功率等于输出功率;变压器改变的是交变电流和交变电压,所以原、副线圈两侧的交变电流的峰值不同;变压器不改变交变电流的频率;由变压器的结构知,两线圈绕在同一铁芯上,所以穿过原、副线圈的磁通量的变化率相同,即相同。综上所述,故选D。3如图1所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1n221, 和 均为理想电表,灯泡电阻RL6 ,AB端电压u112 sin 100t(V)。下列说法正确的是()图1A电流频率为100 HzB. 的读数为24 VC. 的读数为0.5 AD变压器输入功率为6 W解析:选D由u
3、112sin 100t(V)可知,Um12 V,100 rad/s,则频率f50 Hz,A项错误。U112 V,U2U16 V,B项错误。I21 A,C项错误。P1P2U2I26 W,D项正确。4.在如图2所示的电路中,理想变压器的变压比为21,四个灯泡完全相同。若已知灯泡L3和L4恰能正常工作,那么()图2AL1和L2都能正常工作BL1和L2都不能正常工作CL1和L2只有一个能正常工作D条件不足,无法判断解析:选A由于副线圈两端并联着两个相同的灯泡L3、L4,每个灯泡正常工作时的实际电流都等于额定电流,因此,副线圈中的电流等于一个灯泡额定电流的两倍;根据原、副线圈的电流与匝数成反比,可知原线
4、圈中电流等于副线圈中电流的,即恰好等于灯泡L1、L2的额定电流,从而可知L1和L2都能正常工作。选项A正确。5(多选)为保证用户电压稳定在220 V,变电所需适时进行调压,图3甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是()图3Au2190sin(50t) VBu2190sin(100t) V C为使用户电压稳定在220 V,应将P适当下移D为使用户电压稳定在220 V,应将P适当上移解析:选BD由题图乙知交变电流的周期T2102 s,所以100 rad/s,故u2Umsin t 190si
5、n(100t) V,A错误、B正确。由得U2U1,欲使U2升高,n1应减小,P应上移,C错误、D正确。6.如图4所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R。开始时,开关S断开。当开关S接通时,以下说法中不正确的是()图4A副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大解析:选A由于输入电压不变,所以当S接通时,理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变。并联灯泡L2,总电阻变小,由欧姆定律I2知,流过R的电流增大,电阻上的电压URIR增大。副线圈输出电流增大,根据输入功率等于输出功率I1U1
6、I2U2得,I2增大,原线圈输入电流I1也增大。UMN不变,UR变大,所以UL1变小,流过灯泡L1的电流减小。7如图5所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1n241,当导体棒向右匀速切割磁感线时,电流表A1的读数是12 mA,则副线圈中电流表A2的读数应该为()图5A3 mAB48 mAC0 D与R阻值有关解析:选C导体棒匀速向右做切割磁感线运动时,由I知变压器输入端为恒定电流,穿过副线圈的磁通量不变。因此,电流表A2的读数为零。故选项C正确。8如图6所示的甲、乙两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110 V。若分别在c、d两端及g、
7、h两端加上110 V的交流电压,则a 、b间及e、f间的电压分别为()图6A220 V、220 V B220 V、110 VC110 V、110 VD220 V、0 V解析:选B当a、b两端接220 V电压时,c、d间电压为110 V,说明c、d间线圈的匝数为原线圈匝数的一半;反过来,当c、d两端接110 V电压时,a、b间电压应为220 V。当e、f间接220 V电压时,g、h间电压为110 V,说明g、h间电阻为e、f间电阻的一半;当g、h两端接110 V电压时,e、g间没有电流,e、g间电压为零,所以e、f间电压与g、h间电压相等,均为110 V。9如图7甲所示,为一种可调压自耦变压器的
8、结构示意图,线圈均匀绕在圆环型铁芯上,若AB间输入如图乙所示的交变电压,转动滑动触头P到如图甲中所示位置,在BC间接一个55 的电阻(图中未画出),则()图7A该交流电的电压瞬时值表达式为u220sin(25t) VB该交流电的频率为50 HzC流过电阻的电流接近于4 AD电阻消耗的功率接近于220 W解析:选D由题中图乙可知正弦交流电的周期T0.04 s,则f25 Hz,2f50 rad/s,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u220sin(50t) V,A、B错误;从题图甲中可以看出,自耦变压器的副线圈的匝数约是原线圈匝数的,故副线圈两端的电压约为110 V,流过电阻的电流约为2 A,C项
9、错误;电阻消耗的功率PU2I2220 W,D项正确。10(2016天津高考)如图8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()图8A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示数变大解析:选B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻R变大,则副线圈所在电路的总电阻R总变大,因原、副线圈两端的电压U1、U2不变,则通过R1的电流I2变小,R1消耗的功率PR1I22R1变小,选项
10、A错误;R1两端的电压UR1I2R1变小,则电压表V的示数UVU2UR1变大,选项B正确;因通过原、副线圈的电流关系,I2变小,则I1变小,即电流表A1的示数变小,选项C错误;若闭合开关S,则副线圈所在电路的总电阻R总变小,通过副线圈的电流I2变大,则通过原线圈的电流I1变大,电流表A1的示数变大,R1两端的电压UR1I2R1变大,则R2两端的电压UR2U2UR1变小,电流表A2的示数变小,选项D错误。11如图9甲所示为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦式交变电压的uabt图像如图乙所示。若只在ce间接一个Rce400 的电阻,或只在de间接一个
11、Rde225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W。(1)请写出原线圈输入电压的瞬时值uab的表达式;(2)求只在ce间接400 的电阻时,原线圈中的电流I1;(3)求ce和de间线圈的匝数比。图9解析:(1)由题图乙知周期T0.01 s,则200 rad/s,故输入电压的瞬时值表达式为uab400sin 200t (V)。(2)输入电压的有效值为U1200 V由理想变压器的功率关系得P1P2原线圈中的电流I1,解得I1 A0.28 A。(3)设ab间线圈的匝数为n1,则,同理由题意知解得,代入数据得。答案:(1)uab400sin 200t (V)(2)0.28 A(3)12如图10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:图10(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 V,U3U1110 V根据欧姆定律I,得I20.8 A,I32 A故I2I325。(2)由电流关系式n1I1n2I2n3I3可得I11.16 A。答案:(1)25(2)1.16 A6