3.3 变压器 拔高练习卷-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

变压器拔高练习卷 一、单选题 1．某款微型变压器（视为理想变压器）的结构简图如图所示，原、副线圈的总匝数分别为、。A为理想交流电流表，R为电阻箱。初始时，输入端a、b间接入正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值不为0，电流表的示数始终在量程范围内，下列说法正确的是（　　） A．滑动触头P向上移动，电流表A的示数变小 B．滑动触头P向下移动，电流表A的示数不变 C．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数变小 D．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数不变 2．家用小型电阻式电热毯的调压模块核心是如图所示的理想变压器，原线圈ab输入有效值恒定的正弦交流电。已知ce和de间的线圈匝数比为，现把一个阻值为的电阻接在ce端时，其实际功率为144W。若将该电阻接在de端，则其实际功率为（    ） A．64W B．96W C．120W D．192W 3．如图所示，原线圈与定值电阻串联接在电压有效值恒定的正弦交流电上，原副线圈匝数分别为和，副线圈接入电阻箱。单匝线圈绕过铁芯连接理想交流电压表，电压表示数用U表示。调整阻值，下列说法正确的是（　　） A．当，匝，时，的功率为2.0W B．当变大时，的功率可能先增大后减小 C．当变大时，的功率可能先增大后减小 D．当变大时，U可能先增大后减小 4．学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A．图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B．变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C．小灯泡的额定电压为9V D．若断开开关S，灯泡变亮、变暗 5．理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有如图所示电路，照明灯泡规格为“55V，55W”，排气扇电机线圈的电阻为1Ω。当用电器均正常工作时，电流表的示数为3A，电流表、电压表视为理想电表，则（　　） A．原、副线圈的匝数比为4：1 B．该交流电的频率为100Hz C．电压表的示数为 D．排气扇电机的输出功率为110W 6．如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为9:2。下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈的匝数比为3:1 B．原、副线圈两端的电压比为3:2 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变50次 7．如图所示的理想变压器，电源输出的交变电压的正弦式交流电，通过副线圈、分别向20只标称为“12V  1.0A”的灯泡和电动机供电，原线圈接一标称为“40V  2.0A”的灯泡L，原线圈的匝数为900匝，副线圈的匝数为120匝。电路接通后，各用电器都恰好正常工作。则下列说法中正确的是（　　） A．变压器的输出功率为440W B．电动机两端电压为36V C．流过电动机的电流为5.0A D．若切断电动机，灯泡L仍能正常工作 8．如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为、，。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻，副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间，下列说法正确的是（　　） A．若P向上滑动，灯泡将变暗 B．若P向上滑动，电阻消耗的功率将减小 C．当时，理想变压器的输入功率为100W D．当时，消耗的电功率最大，且 9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，ab端连接电压恒定的交变电流，定值电阻，。开关S闭合且电路稳定后（　　） A．中的电流与原线圈中的电流相等 B．变压器的输出功率与的功率相等 C．与闭合前相比变压器的输入电压增大 D．与闭合前相比变压器的输出功率减小 10．通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用和表示，且，a、b端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是（　　） A．电压表的读数保持不变 B．电压表的读数逐渐变大 C．变压器的输出功率逐渐变大 D．电压表与的读数之比保持不变 二、多选题 11．一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，副线圈输出电压的频率为50Hz B．闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为 C．闭合开关S，P向上移动时，流过小灯泡的电流减小 D．闭合开关S，P向上移动时，两端的电压减小 12．如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压不变，为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是（    ） A．只断开开关S时，变压器的输出电流变小 B．只断开开关S时，变压器的输出电压变大 C．只将向下滑动时，变压器输出的功率变小 D．只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大 13．如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（    ） A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 14．自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P'为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（　　） A．通过R的电流方向每秒改变100次 B．电压表示数为120V C．保持P不动，P'向下滑动，电压表示数增大 D．保持P'不动，P逆时针转动，电压表示数增大 15．如图所示，理想交流电流表、，定值电阻、，热敏电阻（其电阻值随温度升高而降低），分别接在理想变压器的原、副线圈上，为正弦交流电压源，其电压保持不变。若该电路所处环境温度上升，下列说法正确的是（　　） A．电流表、的示数均增大 B．热敏电阻两端电压一定增大 C．原、副线圈两端电压、均减小 D．理想变压器原线圈的输入功率一定增大 三、实验题 16．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 (1)关于变压器的工作原理和实验操作，下列说法正确的是（    ） A．变压器工作时，铁芯中产生感应电流，将电能从原线圈输送到副线圈 B．变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈将磁场能转化为电能 C．理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率 D．变压器的铁芯是整块硅钢铁芯 (2)正确组装变压器后，记录数据如下： 原线圈（匝） 100 100 400 400 副线圈（匝） 200 800 200 800 原线圈电压（伏） 1.96 1.50 4.06 2.80 副线圈电压（伏） 3.90 11.8 2.00 5.48 通过分析实验数据可得出的实验结论是______。 (3)将电源接在原线圈的“0”和“8”接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”接线柱之间的电压为4.2V，则可推断原线圈的输入电压可能为（    ） A．4.2V B．7.0V C．8.4V D．8.8V (4)为了实验安全和测量准确，下列做法正确的是（    ） A．为了人身安全，实验时应使用低压直流电源，电压不超过12V B．连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验 C．由于使用电压较低，通电时可以用手直接接触裸露的导线和接线柱 D．测量电压时，为防止电表损坏，应先选用最大量程试测，再换用合适量程 17．如图甲所示为教学用的可拆变压器，它有两个外观基本相同的线圈和，线圈外部还可以绕线。 (1)某同学用多用电表的欧姆挡分别测量了、线圈的电阻值，发现线圈电阻约为线圈电阻的倍，则可推断___________线圈的匝数多（选填“”或“”）； (2)为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，如图乙所示，该同学把线圈与学生电源连接，另一个线圈与小灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的___________（选填“直流”或“交流”）输出端上； (3)将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将___________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压___________（选填“变大”或“变小”）； (4)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，学生电源输出端的电压为，则小灯泡两端的电压值可能是___________。 A． B． C． D． 四、解答题 18．如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中．理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0（未知）、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，求： (1)电阻R2两端的电压； (2)n0与n1的比值。 19．如图所示，一理想变压器原线圈输入电压，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光， 导线电阻不计。求： (1)变压器原、副线圈匝数比； (2)原线圈中电流的大小。 20．我国高铁技术领先世界，高铁为国人出行提供了极大的便利。如图是某高铁电网为运行的高铁机车（图中用M表示）提供电能的示意图（为定值电阻，大小未知）。电网电压为110kV，经理想变压器降压后。高铁机车运行时，获得的电压为25kV，功率为5000kW。求： (1)理想变压器原、副线圈匝数比； (2)原线圈回路的电流； (3)电阻的阻值。 21．近几年来，中国在变压器制造领域已达到世界领先水平。如图所示为发电机和变压器的简化图，其中发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，电阻不计，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有理想二极管D、电阻和，当线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动时，求： (1)电压表的示数； (2)发电机的输出功率。 22．如图所示，理想变压器的原线圈接在电压的正弦交流电源上，原、副线圈的回路中两个阻值相同的电阻消耗的电功率之比。求： (1)原、副线圈的匝数比； (2)原线圈回路中电阻两端的电压。 23．如图甲所示，理想变压器的原线圈两端接有如图乙所示的正弦交变电流，副线圈接有阻值相等的灯泡L1、L2、L3，已知灯泡L1两端电压U=8V，通过灯泡的电流I=1A。求： (1)变压器原、副线圈的匝数比 (2)通过变压器原线圈电流的有效值I1。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 变压器拔高练习卷 一、单选题 1．某款微型变压器（视为理想变压器）的结构简图如图所示，原、副线圈的总匝数分别为、。A为理想交流电流表，R为电阻箱。初始时，输入端a、b间接入正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值不为0，电流表的示数始终在量程范围内，下列说法正确的是（　　） A．滑动触头P向上移动，电流表A的示数变小 B．滑动触头P向下移动，电流表A的示数不变 C．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数变小 D．调大电阻箱R的阻值，电流表A的示数不变 【答案】C 【详解】A． 设为副线圈接入匝数，根据理想变压器电压比 得副线圈电压 滑动触头P向上移动，增大，则增大，不变，由 可知增大，A错误； B．滑动触头P向下移动：减小，则减小，减小，电流表示数变小，B错误； CD．调大电阻箱的阻值时，P不动，不变，因此不变；由 增大，可知减小，电流表示数变小，C正确，D错误。 故选C。 2．家用小型电阻式电热毯的调压模块核心是如图所示的理想变压器，原线圈ab输入有效值恒定的正弦交流电。已知ce和de间的线圈匝数比为，现把一个阻值为的电阻接在ce端时，其实际功率为144W。若将该电阻接在de端，则其实际功率为（    ） A．64W B．96W C．120W D．192W 【答案】A 【详解】设原线圈电压为，现把一个阻值为的电阻接在ce端时，其两端电压为 电功率为 若将该电阻接在de端，其两端电压为 电功率为 结合ce和de间的线圈匝数比为，解得 故选A。 3．如图所示，原线圈与定值电阻串联接在电压有效值恒定的正弦交流电上，原副线圈匝数分别为和，副线圈接入电阻箱。单匝线圈绕过铁芯连接理想交流电压表，电压表示数用U表示。调整阻值，下列说法正确的是（　　） A．当，匝，时，的功率为2.0W B．当变大时，的功率可能先增大后减小 C．当变大时，的功率可能先增大后减小 D．当变大时，U可能先增大后减小 【答案】B 【详解】A．时，磁通量的变化率为0.2V，则两端的电压有效值为，的功率为，A错误； B．变压器和等价于的电阻，，的功率最大，所以变大时，的功率可能先增大后减小，故B正确； C．当变大时，设正弦交流电有效值为U0，由于，则I1减小，所以的功率减小，故C错误； D．变大时，变小，则原线圈的电压变大，变大，故D错误。 故选B。 4．学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的ab两端，闭合开关S，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是（　　） A．图甲所示的交变电压瞬时值表达式为 B．变压器原、副线圈的匝数比为1：3 C．小灯泡的额定电压为9V D．若断开开关S，灯泡变亮、变暗 【答案】C 【详解】A．图甲中交变电压的最大值为，周期为0.02s，交流电的表达式为，故A错误； B．四个灯泡均正常发光，设通过L1的电流为I1，则通过原线圈的电流为I1，通过副线圈的电流为3I1，则原副线圈的匝数比为，故B错误； C．设灯泡正常发光的电压为UL，副线圈的电压为UL，根据 其中 代入数据得UL=9V，故C正确； D．断开开关S，负载电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，灯泡L1变暗，则原、副线圈两端电压增大，可知L2变亮，故D错误。 故选C。 5．理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有如图所示电路，照明灯泡规格为“55V，55W”，排气扇电机线圈的电阻为1Ω。当用电器均正常工作时，电流表的示数为3A，电流表、电压表视为理想电表，则（　　） A．原、副线圈的匝数比为4：1 B．该交流电的频率为100Hz C．电压表的示数为 D．排气扇电机的输出功率为110W 【答案】A 【详解】C．照明灯泡规格为“55V，55W”，电压表接在照明灯两端，可得电压表示数为55V，故C错误； A．根据 可得初级电压有效值为 次级电压等于电压表两端电压，即 原、副线圈的匝数比，故A正确； B．根据 可得该交流电的频率为，故B错误； D．电流表的示数为，通过照明灯的电流为 照明灯与排气扇并联，得通过排气扇的电流为 排气扇的输入功率 排气扇的损耗功率 排气扇的输出功率，故D错误。 故选A。 6．如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为9:2。下列说法正确的是（　　） A．原、副线圈的匝数比为3:1 B．原、副线圈两端的电压比为3:2 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变50次 【答案】A 【详解】AB．设原副线圈的电压分别为U1、U2，由电路图可知，电压表V2的读数为 又由题意可知， 解得 由变压器的工作原理得 解得，故A正确，B错误； C．由于理想变压器没有能量损失，所以变压器的输入功率等于输出功率，故C错误； D．由可知，交流电的周期为 则交流电源的频率为 由于变压器不改变交流电的频率，因此变压器输出电压的频率为50Hz，又1个周期内电流方向改变两次，所以1s的时间内，流过定值电阻R1的电流方向改变100次，故D错误。 故选A。 7．如图所示的理想变压器，电源输出的交变电压的正弦式交流电，通过副线圈、分别向20只标称为“12V  1.0A”的灯泡和电动机供电，原线圈接一标称为“40V  2.0A”的灯泡L，原线圈的匝数为900匝，副线圈的匝数为120匝。电路接通后，各用电器都恰好正常工作。则下列说法中正确的是（　　） A．变压器的输出功率为440W B．电动机两端电压为36V C．流过电动机的电流为5.0A D．若切断电动机，灯泡L仍能正常工作 【答案】C 【详解】A．变压器所接交变电压的有效值为，由于各用电器都恰好正常工作，灯泡的额定电压为，额定电流为，故主线圈上的电压有效值为，电流为，理想变压器的输出功率与输入功率相等，为，故A错误； B．原线圈的匝数为900匝，副线圈的匝数为120匝，可知电动机两端电压为，故B错误； C．因各用电器都恰好正常工作，变压器所在回路的总功率为 根据理想变压器的输出功率与输入功率相等，可知变压器所在回路的总功率为 流过电动机的电流，故C正确； D．设变压器所在回路的等效电阻为，满足 变压器所在回路的等效电阻为，满足 理想变压器原、副线圈的电压和匝数的关系为 主线圈的输入功率与副线圈的输出功率之和相等，满足 故电流和匝数的关系为 可知 因此可把主线圈及副线圈后的电路等效成和两电阻的并联，若切断电动机，可认为变为无穷大，则增大，主线圈电路电流减小，灯泡L不能正常工作，故D错误。 故选C。 8．如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为、，。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻，副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间，下列说法正确的是（　　） A．若P向上滑动，灯泡将变暗 B．若P向上滑动，电阻消耗的功率将减小 C．当时，理想变压器的输入功率为100W D．当时，消耗的电功率最大，且 【答案】D 【详解】AB．将理想变压器及两副线圈回路视为等效电阻，由， 有 令， 作出等效电路图如图所示 P上滑，变大、变大，根据串反并同，灯泡将变亮，消耗的功率将增大，故AB错误； C．将交流电源、、作等效电源1处理，则， 时，， 则 输入功率为，故C错误； D．将等效电源1、作等效电源2处理，则有， 时，，消耗的电功率最大，，故D正确。 故选D 。 9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，ab端连接电压恒定的交变电流，定值电阻，。开关S闭合且电路稳定后（　　） A．中的电流与原线圈中的电流相等 B．变压器的输出功率与的功率相等 C．与闭合前相比变压器的输入电压增大 D．与闭合前相比变压器的输出功率减小 【答案】A 【详解】A．变压器原、副线圈电压满足 电流满足 中的电流 原线圈中的电流 因此，故A正确； B．变压器的输出功率 的功率 因此，故B错误； C．令ab端电压为，变压器的输入电压 原线圈中的电流 联立推导得 开关S闭合前， 开关S闭合后， 因此与闭合前相比变压器的输入电压减小，故C错误； D．输出功率 开关S闭合前， 开关S闭合后， 与闭合前相比变压器的输出功率增大，故D错误。 故选A。 10．通过变压器给用户供电的原理图如图所示。理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈和副线圈输电线的电阻分别用和表示，且，a、b端输入电压不变，电压表均为理想电表。当并入电路的用电器逐渐增加时，下列判断正确的是（　　） A．电压表的读数保持不变 B．电压表的读数逐渐变大 C．变压器的输出功率逐渐变大 D．电压表与的读数之比保持不变 【答案】C 【详解】AB．根据等效电源法可得， 当并入电路的用电器逐渐增加时，减小，减小，增大，减小，则电压表的读数减小。 根据原、副线圈的电压、电流与匝数的关系可知，副线圈中电流增大，副线圈电压减小，两端电压增大，的示数减小，故A错误，B错误； C．由于，，所以 根据等效电源法及电源的输出功率随外电路电阻变化的关系可知，减小时，外电路电阻减小，由于外电路电阻始终大于等效电源内阻，所以电源的输出功率增大，即变压器的输出功率逐渐变大，故C正确； D．根据原、副线圈的电压与匝数的关系有，其中， 所以 由于增大，减小，则增大，减小，增大，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，副线圈输出电压的频率为50Hz B．闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为 C．闭合开关S，P向上移动时，流过小灯泡的电流减小 D．闭合开关S，P向上移动时，两端的电压减小 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，A正确； B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈电压的最大值为，根据 可得副线圈电压的最大值为，所以电压的有效值为 B错误； C．P向上移动时，副线圈总电阻减小，总电流增大，流过小灯泡的电流增大，C错误； D．P向上移动时，小灯泡两端电压增大，两端的电压减小，D正确。 故选AD。 12．如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压不变，为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是（    ） A．只断开开关S时，变压器的输出电流变小 B．只断开开关S时，变压器的输出电压变大 C．只将向下滑动时，变压器输出的功率变小 D．只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大 【答案】AC 【详解】AB．断开开关S时，副线圈电阻增大，但匝数不变，变压器输入电压不变，则输出电压不变，根据 变压器的输出电流变小，故A正确，B错误； C．将P向下滑动时，副线圈电阻增大，输出电压不变，变压器输出功率变小，故C正确； D．根据理想变压器电压和匝数的关系 可得 可知，增加原线圈匝数，则副线圈的输出电压减小，故D错误。 故选AC。 13．如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（    ） A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 【答案】BC 【详解】AB．根据 保持Q的位置不动，则U2不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大，根据 可知I2变小，根据 可知I1也变小，即电流表读数变小，故A错误，B正确。 CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，U2变大，则根据 可知副线圈输出功率变大，则变压器原线圈输入功率P1变大，而 输入电压一定，变大，即电流表读数变大，故C正确，D错误。 故选BC。 14．自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P'为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（　　） A．通过R的电流方向每秒改变100次 B．电压表示数为120V C．保持P不动，P'向下滑动，电压表示数增大 D．保持P'不动，P逆时针转动，电压表示数增大 【答案】AD 【详解】A．由图乙知输入交流电的周期为，故其频率为 1s内线圈转50圈，每转一圈两次经过中性面，每经过中性面一次电流方向改变一次，故电流方向每秒改变100次，而变压器不改变交流电的周期和频率，输出端通过R的电流方向每秒改变100次，故A正确； B．因AB间加正弦交流电，其有效值为 副线圈的匝数为BP间匝数 由 而电压表测的是交流电压的有效值，故电压表示数为，故B错误； C．保持P不动，P'向下滑动，副线圈的匝数不变，其它条件不变，由 则电压表示数不变，故C 错误； D．P逆时针转动，副线圈的匝数增大，由 则电压表示数增大，故D正确。 故选AD。 15．如图所示，理想交流电流表、，定值电阻、，热敏电阻（其电阻值随温度升高而降低），分别接在理想变压器的原、副线圈上，为正弦交流电压源，其电压保持不变。若该电路所处环境温度上升，下列说法正确的是（　　） A．电流表、的示数均增大 B．热敏电阻两端电压一定增大 C．原、副线圈两端电压、均减小 D．理想变压器原线圈的输入功率一定增大 【答案】AC 【详解】A．将变压器与负载等效为一个电阻，则有 环境温度上升时，热敏电阻R阻值减小，等效电阻减小，由于 可知电流表的示数增大，根据，可知电流表的示数增大，故A正确； C．结合上述有 由于回路电流增大，则减小；根据可知，减小，故C正确； B．根据 由于减小，增大，则热敏电阻两端的电压会减小，故B错误； D．理想变压器原线圈的输入功率 结合上述有 可知当时，变压器输入功率达到最大值，由于与阻值大小关系不确定，则当环境温度上升时，热敏电阻R阻值减小，等效电阻减小，变压器输入功率可能增大，也可能先增大后减小，还可能一直减小，故D错误。 故选AC。 三、实验题 16．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 (1)关于变压器的工作原理和实验操作，下列说法正确的是（    ） A．变压器工作时，铁芯中产生感应电流，将电能从原线圈输送到副线圈 B．变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈将磁场能转化为电能 C．理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率 D．变压器的铁芯是整块硅钢铁芯 (2)正确组装变压器后，记录数据如下： 原线圈（匝） 100 100 400 400 副线圈（匝） 200 800 200 800 原线圈电压（伏） 1.96 1.50 4.06 2.80 副线圈电压（伏） 3.90 11.8 2.00 5.48 通过分析实验数据可得出的实验结论是______。 (3)将电源接在原线圈的“0”和“8”接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”接线柱之间的电压为4.2V，则可推断原线圈的输入电压可能为（    ） A．4.2V B．7.0V C．8.4V D．8.8V (4)为了实验安全和测量准确，下列做法正确的是（    ） A．为了人身安全，实验时应使用低压直流电源，电压不超过12V B．连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验 C．由于使用电压较低，通电时可以用手直接接触裸露的导线和接线柱 D．测量电压时，为防止电表损坏，应先选用最大量程试测，再换用合适量程 【答案】(1)BC (2)在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于其匝数之比（） (3)D (4)BD 【详解】（1）A．铁芯的作用是导磁，不是导电；电能是通过互感传输，不是铁芯导电，A错误； B．该项所述是变压器的工作原理，即变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈将磁场能转化为电能，B正确； C．理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率，C正确； D．为防止产生涡流而损耗能量，变压器的铁芯采用绝缘的硅钢片叠成，D错误； 故选BC。 （2）分析数据可知，在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于其匝数之比（） （3）若是理想变压器，则变压器线圈两端的电压与匝数的关系为，当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱时，可知原、副线圈匝数比为2:1，副线圈电压为4.2V，则原线圈电压应该为8.4V；实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于8.4V。故选D。 （4）A．在实验中为了确保人身安全，需要使用低压交流电源，且电压不要超过12V，A项错误； B．为了确保安全，实验时，连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验，B项正确； C．即使使用电压较低，为了确保实验数据的可靠精确性，通电时也不能用手直接接触裸露的导线、接线柱，C项错误； D．为了测量电表的安全，测量电压时，先选用最大量程试测，再选用小一点的量程，确保精确度，D项正确。 故选BD。 17．如图甲所示为教学用的可拆变压器，它有两个外观基本相同的线圈和，线圈外部还可以绕线。 (1)某同学用多用电表的欧姆挡分别测量了、线圈的电阻值，发现线圈电阻约为线圈电阻的倍，则可推断___________线圈的匝数多（选填“”或“”）； (2)为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，如图乙所示，该同学把线圈与学生电源连接，另一个线圈与小灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的___________（选填“直流”或“交流”）输出端上； (3)将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将___________（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压___________（选填“变大”或“变小”）； (4)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，学生电源输出端的电压为，则小灯泡两端的电压值可能是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)A (2)交流 (3) 变暗 变小 (4)C 【详解】（1）[1]线圈电阻约为线圈电阻的倍。根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为的电阻比大，所以线圈匝数多。 （2）[2]变压器只能改变交变电压，副线圈上的感应电动势，是通过两个线圈间的互感现象产生的，所以线圈应连到学生电源交流电输出端上。 （3）[3][4]将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，与灯泡相连的线圈匝数减少，根据 可知灯泡两端的电压变小，灯泡变暗。 （4）[5]由理想变压器的规律 代入数据解得 由于两线圈具有电阻，则灯泡两端电压小于，可能值为。 故选C。 四、解答题 18．如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中．理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0（未知）、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，求： (1)电阻R2两端的电压； (2)n0与n1的比值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据变压器的规律 又 联立，解得 （2）电源电动势的有效值为 又 解得 19．如图所示，一理想变压器原线圈输入电压，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，22W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光， 导线电阻不计。求： (1)变压器原、副线圈匝数比； (2)原线圈中电流的大小。 【答案】(1) (2)0.02A 【详解】（1）原线圈输入电压的有效值为 由题意可知，副线圈两端的电压为 根据变压器的电压和线圈匝数的关系有 解得变压器原、副线圈匝数比为 （2）副线圈中灯泡恰好正常发光，有 则电流表A的示数为 根据变压器的电流和线圈匝数的关系有 解得原线圈中电流的大小为 20．我国高铁技术领先世界，高铁为国人出行提供了极大的便利。如图是某高铁电网为运行的高铁机车（图中用M表示）提供电能的示意图（为定值电阻，大小未知）。电网电压为110kV，经理想变压器降压后。高铁机车运行时，获得的电压为25kV，功率为5000kW。求： (1)理想变压器原、副线圈匝数比； (2)原线圈回路的电流； (3)电阻的阻值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由理想变压器原、副线圈的电压比与匝数比的关系可得 （2）高铁机车运行时副线圈的电流为 由理想变压器原、副线圈的电流比与匝数比的关系可得 解得 （3）由欧姆定律可得电阻的阻值为 21．近几年来，中国在变压器制造领域已达到世界领先水平。如图所示为发电机和变压器的简化图，其中发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，电阻不计，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有理想二极管D、电阻和，当线圈绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动时，求： (1)电压表的示数； (2)发电机的输出功率。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）线圈产生的感应电动势最大值 电压表示数为 （2）两个副线圈电压的有效值分别为， 因二极管存在，电阻只有有电流通过，发电机在一个周期内的输出功率为2个电阻消耗功率之和，可得 即 22．如图所示，理想变压器的原线圈接在电压的正弦交流电源上，原、副线圈的回路中两个阻值相同的电阻消耗的电功率之比。求： (1)原、副线圈的匝数比； (2)原线圈回路中电阻两端的电压。 【答案】(1)n1:n2=3:1 (2) 【详解】（1）设原、副线圈回路中电流分别为I1、I2，由 可得I1:I2=1:3 根据 解得n1:n2=3:1 （2）设理想变压器原、副线圈的输入电压为U1、U2，初级所接电阻两端电压为UR，根据 解得U2=3UR 根据 可得 原线圈回路中有，其中 解得 23．如图甲所示，理想变压器的原线圈两端接有如图乙所示的正弦交变电流，副线圈接有阻值相等的灯泡L1、L2、L3，已知灯泡L1两端电压U=8V，通过灯泡的电流I=1A。求： (1)变压器原、副线圈的匝数比 (2)通过变压器原线圈电流的有效值I1。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）灯泡的电阻 由于三个灯泡的阻值相等，因此通过、的电流均为，两端电压 副线圈两端电压的有效值 变压器原、副线圈的匝数比 其中 解得 （2）变压器副线圈的输出功率 变压器原线圈的输入功率 解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $