3.3.2 变压器 课后练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

3.3.2 变压器 课后练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册 学号： 班级： 姓名： 考点1　变压器基本原理的理解 1．如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（　　） 2. （多选）钳形电流表多用于大电流的估测．某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器．按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合．导线中的交变电流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得到导线中的电流．关于该钳形电流表，下列说法正确的是（　　） A．该钳形电流表属于升压变压器 B．该钳形电流表属于降压变压器 C．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大 D．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小 3．（多选）关于变压器，下列说法正确的是（　　） A．变压器不能改变恒定电流的电压 B．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率 C．变压器工作的基础是自感现象 D．在原线圈中，电能转化为磁场能 4．（多选）如图所示，某手机采用磁吸式无线充电，将充电器和手机紧密结合在一起，可以降低能量损耗．充电时充电器的发射线圈接在电压有效值为220 V的正弦交流电源上，手机的接收线圈的电压有效值为12 V，功率为44 W，不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．接收线圈的工作原理是电磁感应现象 B．发射线圈的工作原理是电流的热效应 C．发射线圈和接收线圈的匝数比为11∶3 D．正常充电时，充电器发射线圈的输入电流为0.2 A 5．（多选）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的，则（　　） A．如果变压器的原线圈是1440匝，则副线圈是15200匝 B．如果变压器的原线圈是1440匝，则副线圈是136匝 C．在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是63 V D．在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是21 V 6．如图所示，可拆变压器并非理想变压器，现用它探究原、副线圈电压与匝数的关系．A线圈“0”“8”对应接线柱间的匝数为800，通过导线a、b接e＝24·sin（100πt） V的正弦交流电；B线圈“0”“4”对应的匝数为400，通过导线c、d接交流电压表，该表读数可能为（　　） A．10.6 V B．12.0 V C．24.0 V D．36.0 V 考点2　变压器的基本规律 7．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝11 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（　　） A．电压表的读数约为156 V B．电流表的读数为20.0 A C．原线圈的输入功率为1100 W D．副线圈输出交流电的周期为0.01 s 8．如图甲所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原线圈加如图乙所示的正弦交流电压，副线圈电路中小灯泡规格为“6 V　1.2 W”且恰好正常发光，电流表为理想电表．不考虑小灯泡阻值随温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈匝数之比为1∶2 B．原、副线圈电流之比为2∶1 C．电流表示数为0.2 A D．原线圈的输入功率为1.2 W 9．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为20 Ω，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端加如图乙所示的电压，电压表的示数为20 V，下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为0.02 Hz B．变压器原线圈电压的有效值为110 V C．电流表的示数为1 A D．变压器原、副线圈的匝数之比为11∶1 10．如图所示，规格为“6 V　6 W”的四个相同小灯泡A、B、C、D以及理想电压表接在理想变压器上．在1、2两端接电压为U的交流电源时，四个小灯泡恰好均能正常发光．则有（　　） A．电压表的示数为24 V B．电源电压U＝24 V C．变压器原、副线圈的匝数比为4∶1 D．变压器原线圈的输入功率为24 W 11.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两副线圈所接电阻相同．当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数分别为I1、I2、I3，则（　　） A．I1∶I2＝1∶2 B．I1∶I3＝1∶6 C．I2∶I3＝3∶1 D．I2∶I3＝1∶3 12.如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝110sin60πt（V）的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 （　　） A．电压表的示数为55 V B．原线圈的输入功率为880 W C．副线圈输出交流电的频率为60 Hz D．若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 13．电蚊拍原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成u＝3sin10000πt（V）的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2400 V，一旦蚊子触碰到电击网就会被灭杀．假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器．下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数为3 V B．电击网上电压的频率为1000 Hz C．原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶800 D．将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，电蚊拍仍然能正常工作 3.3.2 变压器 课后练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册 学号： 班级： 姓名： 考点1　变压器基本原理的理解 1．如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（　　） 解析：变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故选项A、D错误；由于原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数比，所以只有副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，故选项B错误，C正确． 答案：C 2. （多选）钳形电流表多用于大电流的估测．某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器．按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合．导线中的交变电流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得到导线中的电流．关于该钳形电流表，下列说法正确的是（　　） A．该钳形电流表属于升压变压器 B．该钳形电流表属于降压变压器 C．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大 D．若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小 解析：钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，故A正确，B错误；根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，故C正确，D错误． 答案：AC 3．（多选）关于变压器，下列说法正确的是（　　） A．变压器不能改变恒定电流的电压 B．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率 C．变压器工作的基础是自感现象 D．在原线圈中，电能转化为磁场能 解析：变压器工作的基础是互感现象，即是根据电磁感应原理来工作的，恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，A正确，C错误；变压器只能改变交变电流的电压，不能改变交变电流的频率，B错误；在原线圈中电能转化为磁场能，副线圈中磁场能转化成电能，电能是通过磁场从原线圈传递到副线圈的，D正确． 答案：AD 4．（多选）如图所示，某手机采用磁吸式无线充电，将充电器和手机紧密结合在一起，可以降低能量损耗．充电时充电器的发射线圈接在电压有效值为220 V的正弦交流电源上，手机的接收线圈的电压有效值为12 V，功率为44 W，不计充电过程中的能量损耗，下列说法正确的是（　　） A．接收线圈的工作原理是电磁感应现象 B．发射线圈的工作原理是电流的热效应 C．发射线圈和接收线圈的匝数比为11∶3 D．正常充电时，充电器发射线圈的输入电流为0.2 A 解析：磁吸式无线充电，接收线圈的工作原理是电磁感应，发射线圈的工作原理是电流的磁效应，A正确，B错误；根据理想变压器的工作原理可知＝＝＝，C错误；因为不计能量损耗，所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率，因此充电器发射线圈的输入电流为I＝＝ A＝0.2 A，D正确． 答案：AD 5．（多选）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的，则（　　） A．如果变压器的原线圈是1440匝，则副线圈是15200匝 B．如果变压器的原线圈是1440匝，则副线圈是136匝 C．在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是63 V D．在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是21 V 解析：如果变压器的原线圈是1440匝，由理想变压器原副线圈的电压与匝数成正比，即＝可得n2＝＝×1440＝136，故A错误，B正确；在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是U′2＝＝ V＝21 V，故C错误，D正确． 答案：BD 6．如图所示，可拆变压器并非理想变压器，现用它探究原、副线圈电压与匝数的关系．A线圈“0”“8”对应接线柱间的匝数为800，通过导线a、b接e＝24·sin（100πt） V的正弦交流电；B线圈“0”“4”对应的匝数为400，通过导线c、d接交流电压表，该表读数可能为（　　） A．10.6 V B．12.0 V C．24.0 V D．36.0 V 解析：原线圈电压有效值为U1＝＝ V＝24 V，若为理想变压器，根据变压比公式可得，副线圈电压即交流电压表读数为U2＝U1＝12 V；由于本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，所以副线圈的电压小于理论值，故选A. 答案：A 考点2　变压器的基本规律 7．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝11 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（　　） A．电压表的读数约为156 V B．电流表的读数为20.0 A C．原线圈的输入功率为1100 W D．副线圈输出交流电的周期为0.01 s 解析：交流电源电压的有效值U1＝＝220 V，根据＝求得电压表的读数U2＝110 V，A错误；通过R的电流I2＝＝10 A，由I1n1＝I2n2可求得原线圈中的电流I1＝5 A，B错误；原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，副线圈的输出功率P2＝U2I2＝1100 W，则原线圈的输入功率为1100 W，C正确；副线圈输出交流电的周期与原线圈输入交流电的周期相等，为T＝＝ s＝0.02 s，D错误． 答案：C 8．如图甲所示为一含有理想变压器的电路，理想变压器的原线圈加如图乙所示的正弦交流电压，副线圈电路中小灯泡规格为“6 V　1.2 W”且恰好正常发光，电流表为理想电表．不考虑小灯泡阻值随温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈匝数之比为1∶2 B．原、副线圈电流之比为2∶1 C．电流表示数为0.2 A D．原线圈的输入功率为1.2 W 解析：原线圈两端电压有效值为12 V，小灯泡正常发光，副线圈两端电压有效值为6 V，则＝＝，A错误；副线圈中电流I2＝＝0.2 A，由＝＝知原线圈中电流为0.1 A，B、C错误；原线圈输入功率等于副线圈输出功率，为1.2 W，D正确． 答案：D 9．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为20 Ω，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端加如图乙所示的电压，电压表的示数为20 V，下列说法正确的是（　　） A．交流电的频率为0.02 Hz B．变压器原线圈电压的有效值为110 V C．电流表的示数为1 A D．变压器原、副线圈的匝数之比为11∶1 解析：交流电的周期为T＝0.02 s，频率为50 Hz，选项A错误；变压器原线圈电压的有效值为U1＝ V≈220 V，选项B错误；根据变压器两边的功率关系可知I1U1＝，解得电流表的示数为I1＝ A，选项C错误；变压器原、副线圈的匝数之比为＝＝，选项D正确． 答案：D 10．如图所示，规格为“6 V　6 W”的四个相同小灯泡A、B、C、D以及理想电压表接在理想变压器上．在1、2两端接电压为U的交流电源时，四个小灯泡恰好均能正常发光．则有（　　） A．电压表的示数为24 V B．电源电压U＝24 V C．变压器原、副线圈的匝数比为4∶1 D．变压器原线圈的输入功率为24 W 解析：灯泡的额定电流I＝＝ A＝1 A，四个灯泡均能正常发光，则副线圈中的电流I2＝3I＝3 A，原线圈中的电流I1＝I＝1 A，则原、副线圈的匝数比＝＝，副线圈上三个灯泡并联，则副线圈两端的电压等于灯泡的额定电压，为6 V，所以原线圈两端的电压U1＝·U2＝3×6 V＝18 V，则电压表的示数为18 V，而电源电压U＝U1＋U灯＝18 V＋6 V＝24 V，故B正确，A、C错误；变压器的输入功率等于输出功率，即小灯泡B、C、D消耗的功率之和，为18 W，D错误． 答案：B 11.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表，两副线圈所接电阻相同．当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流表的示数分别为I1、I2、I3，则（　　） A．I1∶I2＝1∶2 B．I1∶I3＝1∶6 C．I2∶I3＝3∶1 D．I2∶I3＝1∶3 解析：电压比等于匝数比，即U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，则U2＝U，U3＝U，根据I＝可知I2＝＝，I3＝＝，则I2∶I3＝3∶1，由能量关系有I1U1＝I2U2＋I3U3，即6I1＝3I2＋I3，可知I1＝，则I1∶I2＝5∶9，I1∶I3＝5∶3，C正确． 答案：C 12.如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝110sin60πt（V）的交流电源上，副线圈接有阻值为55 Ω的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 （　　） A．电压表的示数为55 V B．原线圈的输入功率为880 W C．副线圈输出交流电的频率为60 Hz D．若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，则电流表的示数为8 A 解析：因为原线圈电压u＝110sin60πt（V），故可知原线圈电压有效值为110 V，原、副线圈匝数之比为1∶2，所以有＝，解得电压表的示数U2＝220 V，故A错误；因副线圈的功率为P＝＝ W＝880 W，输入功率等于输出功率，故B正确；根据原线圈电压u＝110sin60πt（V）可知该交流电的频率f＝＝30 Hz，故C错误；若在副线圈上电阻R的两端再并联一个阻值为55 Ω的定值电阻，可知总电阻为：R总＝＝ Ω＝27.5 Ω，所以副线圈电流为I2＝＝ A＝8 A，根据＝可知原线圈电流即电流表示数为I1＝16 A，故D错误． 答案：B 13．电蚊拍原理如图所示，由稳恒直流电源提供的电压被高频转换器转换成u＝3sin10000πt（V）的低压交流电压，再将其加在变压器的原线圈上，副线圈连接电蚊拍的高压电击网，电击网上电压峰值可达到2400 V，一旦蚊子触碰到电击网就会被灭杀．假设图中电压表为理想电表，变压器可看成理想变压器．下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数为3 V B．电击网上电压的频率为1000 Hz C．原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶800 D．将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，电蚊拍仍然能正常工作 解析：电压表测量的是原线圈两端的电压有效值，则电压表示数为U1＝＝ V，故A错误；根据题意可知，电击网上电压的频率为f＝＝5000 Hz，故B错误；原、副线圈的匝数比为＝＝＝，故C正确；将直流电源直接连接在变压器的原线圈上，穿过副线圈的磁通量不发生变化，在副线圈中不产生电磁感应现象，没有电压输出，电蚊拍不能正常工作，故D错误． 答案：C 学科网（北京）股份有限公司 $