专题15 变压器的动态问题分析 2020-2021高二物理下学期期末专题复习训练（人教版选修3-2）

专题15 变压器的动态问题分析 一、单选题 1.理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电源，如图所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是(　　) A． 输出功率增大 B． A2读数增大 C． A1读数增大 D． A1读数不为零，且保持不变 【答案】D 【解析】变压器不能用来改变恒定直流电压，因此变压器原线圈接在6 V恒定直流电电源上，副线圈上无电压，无输出功率，无读数，由于原线圈构成直流通路，故有恒定读数，选项D正确． 2.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表V和电流表A均为理想电表，除滑动变阻器电阻R以外，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为：u1＝220sin 100πt(V)．下列说法中正确的是(　　) A． 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V B．t＝s时，c、d两点间的电压瞬时值为110 V C． 单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小 D． 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小 【答案】A 【解析】由＝，知U2＝U1，当单刀双掷开关与a连接时，U1＝220 V，n1∶n2＝10∶1，解得：U2＝22 V，A选项正确；u1＝220sin 100πt，所以u1＝220sin 100π×＝110(V)，B选项错误；滑动变阻器触头向上移动时，其电阻R变大，由欧姆定律得：I2＝，I2变小，电流表示数变小，而电压表示数不变，C错误；当单刀双掷开关由a扳向b时，匝数n1变小，匝数n2和输入电压U1不变，由U2＝·U1，得U2变大，I2变大，因此电压表和电流表示数均变大，D错误． 3.如图所示，理想变压器的原线圈两端接高压交变电源，经降压后通过电阻为R的输电线接用电器，两块电表分别是交流电流表和交流电压表，原先开关是闭合的．今将S断开时，电流表和电压表的示数及输电导线上损失的功率变化情况是(　　) A． 增大，增大，增大 B． 减小，减小，减小 C． 增大，减小，减小 D． 减小，增大，减小 【答案】D 【解析】U1由高压交变电源决定，不变，根据＝可知，U2不变，当S断开时，负载电阻变大，副线圈中电流I2＝，I2变小；U损＝I2R线，U损变小．电压表读数U＝U2－U损，变大；P损＝IR线，变小．P入＝U1I1＝P出＝U2I2，P出变小，所以I1变小． 4.理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1，四个相同的小灯泡如图所示接入电路，已知副线圈一侧的三个灯泡均正常发光，则原线圈电路中串联的灯泡L的情况是(　　) A． L将要烧毁 B． L比另外三个灯要暗些 C． L正常发光 D． 不知输入电压，无法判断 【答案】C 【解析】由＝知，原线圈中的电流是副线圈中电流的三分之一，所以原线圈中的灯与副线圈中的每盏灯的电流都相等，L正常发光，故选C. 5.图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表．以下说法正确的是(　　) A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt(V) B．ab输入端输入功率Pab＝18 W C． 电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光 D． 断开K，电压表V读数将变小 【答案】C 【解析】由输入端交变电压u的图象，可知其最大值为27V，有效值是27 V，副线圈电压为：U′＝×U1＝×27＝9 V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光．灯泡的额定电流：I0＝＝A＝A，电流表读数为I2＝3×A＝2 A，原线圈电流为I1＝×I2＝×2＝A，所以原线圈的灯泡也能正常发光，ab输入端电压为Uab＝U＋U2＝9＋27＝36 V，输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝36sin 100πt(V)，A错误，C正确．四个灯泡都正常发光，所以ab输入端输入功率Pab＝4×6＝24 W，故B错误；若将K断开，则副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流减小，则流过灯泡L1的电流减小，L1上消耗的电压减小，所以原线圈上的电压将增大，即电压表V读数将变大，故D错误． 6.如图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移，则以下说法中正确的是(　　) A． 灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小 B． 灯不能正常发光，原线圈输入功率变大 C． 灯