课堂小练(14) 变压器-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

课堂小练(十四)　变压器 基本素养练 1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是 (　　) A.变压器的工作原理是电磁感应 B.自耦变压器的工作原理为串联电路中电压分配与电阻成正比 C.各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作 D.只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作 解析　变压器的原线圈接交流电源时，有交变电流流过，引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化，在原、副线圈中都产生感应电动势，所以变压器的工作原理是电磁感应，A项正确;自耦变压器的工作原理是电磁感应，B项错误;变压器要想持续正常工作，原线圈必须接交变电流，若接直流，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，C项错误，D项正确。 答案　AD 2.将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为 (　　) A.120匝 B.150匝 C.180匝 D.220匝 解析　由变压比=，则=，所以n1=1 100匝。当U2'=30 V时，=，所以n2'=150匝，故Δn2=n2'-n2=120匝，A项正确。 答案　A 3.某理想变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图所示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是 (　　) A.输出电压的最大值为36 V B.原、副线圈中电流之比为8∶55 C.变压器输入、输出功率之比为55∶9 D.电源电压有效值为220 V，频率为50 Hz 解析　原线圈电压最大值为220 V，变压器的输入和输出电压之比等于原、副线圈匝数比，原、副线圈匝数比为55∶9，则输出电压的最大值为220× V=36 V，A项错误;变压器的电流之比等于原、副线圈匝数的反比，原、副线圈中电流之比为9∶55，B项错误;变压器只能改变交流电的电压，而不能改变频率和功率，即对于理想变压器的输入功率和输出功率相等，C项错误;从题图上可以看出，交流电的周期T=0.02 s，则频率为50 Hz，电压有效值为220 V，D项正确。 答案　D 4.(多选)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。由于铁芯不闭合，上线圈产生的磁场将在空间发散，磁感线用虚线表示，下线圈得到的磁场很少，所以这种变压器能量的损耗很大。当上线圈两端与u=14.1sin (314t) V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.14.1 V B.2.5 V C.2.0 V D.1.0 V 解析　根据u=14.1sin (314t) V可知电压的最大值为Um=14.1 V，则其有效值U1= V=10 V，由题图可知线圈n1是原线圈，线圈n2是副线圈，如果变压器是理想变压器，那么输入电压和输出电压的关系有U1∶U2=n1∶n2，可得U2=U1=2.5 V，因为实际变压器存在漏磁现象，故通过原线圈的磁通量大于通过副线圈的磁通量，故实际副线圈的输出电压小于2.5 V，故C、D两项正确。 答案　CD 5.如图所示，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12 V　6 W”的灯泡，L1接在理想变压器的原线圈，L2、L3、L4接在副线圈回路中，a、b两端连接交流电源，交流电流表A示数为0.5 A，已知灯泡L2正常发光，以下说法正确的是 (　　) A.a、b端输入功率为18 W B.a、b端输入电压为36 V C.a、b端输入电压为48 V D.若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，L2仍能正常发光 解析　灯泡的额定电流IL== A=0.5 A，交流电流表A示数为0.5 A，所以灯泡L1正常发光，功率为6 W;灯泡L2正常发光，则其余两盏灯也能正常发光，所以a、b端输入功率等于四个灯泡的电功率，即为Pab=6×4 W=24 W，故A项错误;根据Pab=UabIA，可得Uab= V=48 V，故B项错误，C项正确;若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，使得副线圈的电流强度增大，则原线圈的电流强度增大，灯泡L1分得到的电压增大，原线圈两端电压减小，副线圈两端电压减小，L2不能正常发光，故D项错误。 答案　C 6.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R=10 Ω。当输入电压U=40 V时，原线圈中电流为1 A，则变压器原、副线圈匝数比为 (　　) A.2∶1　　　B.4∶1 C.1∶2　　　D.1∶4 解析　对理想变压器有，P出=P入=UI=40 W，副线圈两端电压U'==20 V，变压器的原、副线圈匝数比==，A项正确。 答案　A 7.自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝