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3.3 变压器
一、选择题
1．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有 ( )
A.交变电流的频率 B.磁通量的变化率
C.功率 D.交变电流的峰值
【答案】 ABC
【解析】 理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、副线圈中
功率相同,B、C正确;变压器的原理是互感现象,其作用是改变电压峰值,不改变频率,A正确,D错误。
2．(单选)关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
【答案】 C
【解析】 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错
误;因理想变压器无漏磁,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电
能,原副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。
3. (单选)如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图
【答案】 C
【解析】 变压器应该接在交流电路中,升压变压器中副线圈的匝数大于原线圈的匝数。
4.（单选）对理想变压器作出的判断正确的是( )
A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗
B.低压线圈匝数少、电流小、导线细
C.高压线圈匝数多、电流大、导线细
D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗
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【解析】 根据 ,电压高的匝数多,电流小,用细线。电压低的,匝数少,电流大,用粗线。
5．（单选）一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 、R 和R 的阻值分别为3 Ω 、1 Ω 和4
1 2 3
Ω,A为理想交流电流表,U为正弦式交流电压,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示
数为I;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( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】 B
【解析】 理想变压器的输入功率和输出功率相等,当开关断开时,有(U-IR )I(U-3 Ω×I)IΩ①;当开关
1
闭合时,有(U-4IR )·4I(U-12 Ω×I)·4IΩ②。①÷②得U=48 Ω×I,代入①可解B正确。
1
6．（多选）(多选)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列哪些物理量一定相等( )
A.交变电流的频率 B.电流的有效值
C.电功率 D.磁通量的变化率
【答案】 ACD
【解析】 由变压器的工作原理可知输入、输出交变电流的频率相同,穿过原、副线圈的磁通量变
化率相等,所以A、D正确;理想变压器没有能量损失,即输入、输出功率相等,所以C正确;对于升、
降压变压器中原、副线圈中电流的最大值、有效值不相同,所以B错误。
7.(多选)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,b是原线圈的中心抽头,图中电表均为理
想的交流电表,定值电阻R=10 Ω,其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示
的交流电压,则下列说法正确的是( )
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为55 V
B.当单刀双掷开关与a连接且t=0.01 s时,电流表示数为零
C.单刀双掷开关由a拨向b后,原线圈的输入功率增大
D.单刀双掷开关由a拨向b后,副线圈输出电压的频率为25 Hz
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【解析】 由题图乙可知,交流电压的最大值为311 V,交变电流的周期为2×10-2 s,所以交变电流的频
率为50 Hz,交流电压的有效值为220 V,根据原、副线圈电压与匝数成正比可知,当单刀双掷开关与a
连接时,副线圈电压为55 V,所以副线圈电流为5.5 A,电流表示数为电流的有效值,不随时间变化,所以
当t=0.01 s时,电流表的示数为5.5 A,选项A正确,选项B错误;单刀双掷开关由a拨向b后,原线圈的
匝数变少,所以副线圈的电压变大,电阻R上消耗的功率变大,原线圈的输入功率也要变大,选项C正确;
变压器不会改变交变电流的频率,所以副线圈输出电压的频率为50 Hz,选项D错误。
8．(单选)如图所示,一理想变压器原线圈两端所加的电压U=1 100 V时,副线圈两端的电压U=220
1 2
V。若此变压器副线圈的匝数n=200,则原线圈的匝数n 为( )
2 1
A.2 000 B.1 000
C.200 D.100
【答案】 B
【解析】 由公式U∶U =n∶n,可解得n=1 000,故选B。
1 2 1 2 1
9.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时
刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u=22
A.电压表的示数为2
B.在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A 的示数变小
2
C.在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A 的示数变大
1
D.在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,理想变压器的输入功率变小
【答案】 BD
【解析】 电压表的示数为有效值,应为22 V;在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,由于电压不变,
变阻器接入电路中的电阻变大,所以电流表A 的示数变小,电流表A 的示数也变小,输入功率变小,选
2 1
项B、D正确。
10．(单选)如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是( )
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【解析】 由 得副线圈电灯两端的输出电压U= U,由题意知U>U ,所以n>n ,则C图正确。
2 1 2 1 2 1
11．(单选)对一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n∶n=20∶1,原线圈接入220 V的交流电压,副线圈
1 2
向一电阻为110 Ω的用电器供电,则副线圈中的电流为( )
A.2 A B.0.1 A
C.0.5 A D.0.005 A
【答案】 B
【解析】 由 解得副线圈两端的输出电压 U= ·n= V=11 V,所以副线圈的电流 I=
2 2 2
A=0.1 A。
12.（单选）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∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
【答案】:B
【解析】:三个相同的灯泡都正常工作,则通过每个灯泡的电流相等,由此可知,变压器的原、副线圈的
电流
13.(多选)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交流电压为u=2
A.开关闭合后,氖泡的发光频率为100 Hz
B.开关闭合后,电压表的示数为100 V
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C.开关断开后,电压表的示数变大
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
【答案】:AB
【解析】:本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原
理、功率等问题彻底理解。由交流电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为UV=20
1
V,U=100 V,电压表的示数为交流电压的有效值,B项正确;交流电压的频率为fHz=50 Hz,一个周期内
2
电压两次大于100 V,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100 Hz,A项正确;开关断开前
后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出
功率决定输入功率,D项错误。
14.（单选）在如图所示的电路中,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,R
0
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A 的示
1
数增大了0.2 A,电流表A 的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是( )
2
A.电压表V 示数增大
1
B.电压表V、V 示数均增大
2 3
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
【答案】:D
【解析】:根据题意,原、副线圈中电流增大,可知滑动变阻
器的阻值减小,滑片应沿c→d方向滑动,选项D正确;电源电压不变,则电压表V 的示数不变,选项A错
1
误;原、副线圈匝数不变,则副线圈两端电压不变,电压表V 示数不变,R 两端电压变大,则电压表V 示
2 0 3
数减小,选项B错误;,选项C错误。
二、非选择题
15．一理想变压器,原线圈匝数n=1 100,接在电压为220 V的交流电源上,当它对11只并联的“36 V
1
60 W”灯泡供电时,灯泡正常发光,由此可知,该变压器副线圈的匝数n 是多少?通过原线圈的电流I 是
2 1
多大?
【答案】 180 3 A
【解析】 因为11只并联的“36 V 60 W”灯泡正常发光,所以副线圈输出的电压必为36 V。
n
2
每只灯泡正常发光时的电流由P'=I 'U '得
2 2 2
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂I'AA,
2
副线圈中的电流I=11×I 'A,
2 2
IA=3 A。
1
16.理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈上加u=400 sin 100πt V的交流电压,则在副线圈两
端用交流电压表测得电压是多少?
【答案】:100 V
【解析】:由U=U sin ωt, 得U =400 V,
m m
所以U= =400 V, 由 ,得U=100 V。
1 2
17.如图所示,变压器副线圈电路中有电阻R=7.26 Ω,消耗功率为 6 W。另有一匝线圈接有电压表,读
数U=50 mV。原线圈两端电压为u=311sin 100πt V。求原、副线圈的匝数和铁芯内的磁通量变化率
0
的表达式。
【答案】:原线圈匝数为4 400 副线圈匝数为132
【解析】:由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为50 mV。由PU=6.6 V,即可得nU
2 2 2 1
的有效值为U=220 V,再n=4 400。
1 1
铁芯内磁通量的变化率即单匝线圈的感应电动势,其最大值V,表达式为100πt Wb/s。
18.如图所示,一台有两个副线圈的变压器,原线圈匝数 n=1 100,接入电压U=220 V的电路中。
1 1
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U=6 V,U=110 V,它们的匝数n、n 分别为多少?
2 3 2 3
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少?
【答案】:(1)n=30 n=550 (2)0.36 A
2 3
【解析】:(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系,由
n100=30
2
n100=550。
3
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1 入 出
IU=I U+I U=P+P
1 1 2 2 3 3 2 3
所以IA≈0.36 A。
1
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