第二章第六節(jié)變壓器

第頁(yè)第二章交變電流第六節(jié)變壓器A級(jí)抓基礎(chǔ)1．如圖，可以將電壓升高供電給電燈的變壓器是()解析：A圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A錯(cuò)誤；B圖中，副線圈匝數(shù)比原線圈匝數(shù)多，所以是升壓變壓器，故B正確；D圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多，所以是降壓變壓器，故D錯(cuò)誤；C圖中，原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故C錯(cuò)誤，故選B.答案：B2．(多選)利用變壓器不可能做到的是()A．增大電流 B．升高電壓C．減小頻率 D．增大功率解析：根據(jù)變壓器的工作原理可以知道，變壓器可以改變電壓和電流，不可能增大功率和改變頻率．答案：CD3.(多選)如圖所示，理想變壓器原線圈接入正弦交流電，副線圈的匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)．RT為熱敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值變?。铝姓f(shuō)法正確的有()A．P向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)變大B．P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C．若環(huán)境溫度升高，變壓器的輸入功率變大D．若環(huán)境溫度升高，燈泡消耗的功率變小解析：根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，電壓表讀數(shù)變小，A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，副線圈電流減小，輸出功率變小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，知原線圈電流也減小，所以電流表讀數(shù)變小，B正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值會(huì)變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會(huì)變大，原線圈的電流也會(huì)變大，變壓器的輸入功率變大，C正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，RT的阻值會(huì)變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會(huì)變大，根據(jù)P＝I2R，燈泡消耗的功率變大，D錯(cuò)誤．答案：BC4．一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為100匝，副線圈匝數(shù)為1200匝，在原線圈兩端接有一電動(dòng)勢(shì)為10V的電池組，則在副線圈兩端的輸出電壓為()A．0V B．1.2VC．120V D．小于120V解析：電池組中的電流屬于恒定電流，原線圈中無(wú)變化的磁通量，副線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．答案：A5.(多選)如圖所示，理想變壓器原線圈接有交流電源，當(dāng)副線圈上的滑片P處于圖示位置時(shí)，燈泡L能發(fā)光．要使燈泡變亮，可以采取的方法有()A．增大交流電源的頻率B．增大交流電源的電壓C．向下滑動(dòng)滑片PD．減小電容器C的電容解析：電容器具有通高頻阻低頻的特點(diǎn)，故增大交流電源的頻率，可使通過(guò)燈泡的電流增大，A正確；根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知增大交流電源的電壓，副線圈兩端的電壓增大，燈泡變亮，B正確；向下滑動(dòng)P，副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知副線圈兩端電壓減小，燈泡變暗，C錯(cuò)誤；根據(jù)XC＝eq\f(1,2πfC)可知減小電容，容抗增加，通過(guò)小燈泡的電流減小，燈泡變暗，D錯(cuò)誤．答案：AB6.如圖所示，電路中有四個(gè)完全相同的燈泡，額定電壓均為U，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在四個(gè)燈泡都正常發(fā)光，則變壓器的匝數(shù)比n1∶n2和電源電壓U1分別為()A．1∶22U B．1∶24UC．2∶14U D．2∶12U解析：設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I，則I1＝I，I2＝2I.由eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(2,1).由eq\f(U1′,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1′＝eq\f(n1,n2)U2＝2U.故U1＝4U，C正確．答案：CB級(jí)提能力7．將輸入電壓為220V，輸出電壓為6V的變壓器改裝成輸出電壓為24V的變壓器．已知副線圈原來(lái)的匝數(shù)為36匝，現(xiàn)不改原線圈的匝數(shù)，則副線圈應(yīng)增繞的匝數(shù)為()A．144匝 B．108匝C．180匝 D．540匝解析：由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)有eq\f(220,6)＝eq\f(n1,36)，eq\f(220,24)＝eq\f(n1,n2)，解得n2＝144，所以應(yīng)增加的匝數(shù)Δn2＝n2－36＝108(匝)．故選B.答案：B8．有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，CD兩端接正弦交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)R3不變，滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小B．當(dāng)R3不變，滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大C．當(dāng)P不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小D．當(dāng)P不動(dòng)，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大解析：由圖知，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變壓器副線圈的匝數(shù)減少，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得副線圈的電壓U2減小，因負(fù)載的電阻不變，故電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小，所以A正確；同理，若滑動(dòng)觸頭P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，變壓器副線圈的匝數(shù)增加，U2增大，電流表示數(shù)增大，所以B錯(cuò)誤；當(dāng)P不動(dòng)，副線圈電壓U2不變，滑動(dòng)觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，R3連入電路中的阻值增大，與R2并聯(lián)后的電阻增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)增大，所以C錯(cuò)誤；同理，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，R3連入電路中的阻值減小，與R2并聯(lián)后的電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)減小，所以D錯(cuò)誤．答案：A9．如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過(guò)一理想電流表接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大．用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()A．Uab∶Ucd＝n1∶n2B．增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C．負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D．負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越小解析：假設(shè)副線圈兩端交變電壓的峰值為Um，副線圈兩端電壓的有效值為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有：eq\f(Uab,U2)＝eq\f(n1,n2)，而因二極管的單向?qū)щ娦?，cd間電壓的有效值Ucd并不等于副線圈兩端的電壓有效值U2.由交流電有效值定義可得：U2＝eq\f(Um,\r(2))，Ucd＝eq\f(Um,2)＝eq\f(U2,\r(2))，故eq\f(Uab,Ucd)＝eq\f(\r(2)n1,n2)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)增大負(fù)載電阻的阻值R，因電壓不變，由閉合電路歐姆定律可知，電阻R的電流變小，則電流表的讀數(shù)變小，故B正確；cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化，故CD錯(cuò)誤．答案：B10．(多選)如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈兩端的交變電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，燈泡L的額定功率為22W．閉合開關(guān)后，燈泡恰能正常發(fā)光．則()圖甲圖乙A．原線圈輸入電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)B．燈泡的額定電壓為110VC．副線圈輸出交流電的頻率為100HzD．電壓表讀數(shù)為220V，電流表讀數(shù)為0.2A解析：由圖可知：周期T＝0.02s，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝100π，則原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式：u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，故A正確；原線圈電壓的有效值：U1＝eq\f(220\r(2),\r(2))＝220V，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比，得副線圈兩端的電壓：U2＝eq\f(U1n2,n1)＝110V，故B正確；周期T＝0.02s，頻率為：f＝eq\f(1,T)＝50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，所以副線圈輸出交流電的頻率50Hz，故C錯(cuò)誤；原線圈電壓有效值220V，電壓表的讀數(shù)為220V，副線圈電流：I2＝eq\f(P2,U2)＝0.2A，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比得：I＝eq\f(I2,2)＝0.1A，故D錯(cuò)誤．答案：AB11．(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，○V、R和L分別是電壓表、定值電阻和電感線圈，D1、D2均為燈泡．已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化，下列說(shuō)法正確的是()圖甲圖乙A．電壓表示數(shù)為62.2VB．電壓u的表達(dá)式u＝311sin100πt(V)C．僅增大電壓u的頻率，電壓表示數(shù)增大D．僅增大電壓u的頻率，D1亮度不變，D2變暗解析：根據(jù)圖乙可知，原線圈電壓的最大值為311V，則有效值U1＝eq\f(311,\r(2))V＝220V，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比得：eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(5,1)，解得：U2＝44V，所以電壓表示數(shù)為44V，故A錯(cuò)誤；根據(jù)ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，則電壓u的表達(dá)式u＝311sin100πt(V)，故B正確；原線圈電壓不變，線圈匝數(shù)不變，僅增大電壓u的頻率，電壓表示數(shù)不變，則D1亮度不變，電感線圈通低頻阻高頻，則頻率越大，阻礙作用越大，所以D2變暗，故C錯(cuò)誤，D正確．答案：BD12．如圖所示，理想變壓器B的原線圈跟副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，交流電源電壓U1＝220V，F(xiàn)為熔斷電流I0＝1.0A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻．(1)當(dāng)電阻R＝100Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被