高中物理特殊变压器练习Word格式.docx
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【参考答案】A
4.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。
通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈。
在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中
（A）U2>
U1,U2降低
（B）U2>
U1,U2升高
（C）U2<
（D）U2<
【参考答案】C
【名师解析】在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,副线圈匝数减少,由变压器变压公式可知,副线圈的输出电压降低,即U2<
U1,U2降低,选项C正确。
5.如图所示,接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,输入的交变电压有效值恒定。
当滑动触头P向下移动一段距离后,下列说法正确的是（ ）
A.等效电阻R上消耗的功率变大
B.三个灯泡都变暗
C.原线圈两端的输入电压增大
D.原线圈中电流表示数增大
【参考答案】AD
6．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图28-1中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则
A.ab接MN、cd接PQ,Iab<
Icd
B.ab接MN、cd接PQ,Iab>
C.ab接PQ、cd接MN,Iab<
D.ab接PQ、cd接MN,Iab>
【参考答案】B
【点评】此题高压输电电流测量切入,意在考查电流互感器的接法及其相关知识。
注解：
电压互感器可以把高电压通过变压器降低为低电压在连接到电压表进行测量；
电流互感器可以把大电流通过变压器变为小电流连接到电流表进行测量。
钳形电流表可以在不断开交变电路的情况下粗略测量导线中电流。
7.自耦变压器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3所示,其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；
原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为（ ）
A.380V和5.3AB.380V和9.1A
C.240V和5.3AD.240V和9.1A
【名师解析】对理想变压器有U2＝
U1＝380V,由P2＝I2U2得I2＝
A≈5.3A。
依据
得I1＝
I2＝
×
5.3A≈9.1A,故只有选项B正确。
8．如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100,图中a、b表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22V,电流表的示数为1A,则
A．a为电流表,b为电压表
B．a为电压表,b为电流表
C．线路输送电功率是220kW
D．输电线路总电阻为22Ω
【参照答案】BC
9．图19是自耦变压器的示意图,负载变化时输入电压不会有大的波动,输电线的电阻用R0表示,如果变压器上的能量损失可以忽略,以下说法正确的是
A．开关S1接a,闭合开关S后,电压表V示数减小,电流表A示数增大
B．开关S1接a,闭合开关S后,原线圈输入功率减小
C．断开开关S,开关S1接a时电流表的示数为I1,开关S1接b时电流表的示数为I2,则I1>
I2
D．断开开关S,开关S1接a时原线圈输入功率为P1,开关S1接b时原线圈输入功率为P2,则P1<
P2
【参照答案】AD
10.某同学将理想自耦变压器连成如图所示的电路,滑片P与线圈始终接触良好,则
A．开关S保持闭合,小灯泡不发光
B．开关S保持闭合,将滑片P向上移动,小灯泡会变亮
C．断开S的瞬间,小灯泡可能闪亮一下再熄灭
D．断开S的瞬间,小灯泡不可能闪亮
【参照答案】AC
【名师解析】开关S保持闭合,小灯泡两端电压为零,小灯泡不发光,选项B错误A正确。
断开S的瞬间,线圈中磁通量变化产生感应电动势,与小灯泡构成回路,小灯泡可能闪亮一下再熄灭,选项C正确D错误。
11．有一电路连接如图所示,理想变压器初级线圈接电压一定的交流电,则下列说法中正确的是
A．只将S1从2拨向1时,电流表示数变小
B．只将S2从4拨向3时,电流表示数变小
C．只将S3从闭合变为断开,电阻R2两端电压增大
D．只将变阻器R3的滑动触头上移,变压器的输入功率增大
【参照答案】B
12.如图甲所示,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,图
中电表均为理想的交流电表,定值电阻R=10Ω,其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如
图乙所示的交变电压。
则下列说法中正确的有
A．当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1V
B．当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时,电流表示数为2.2A
C．当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz
D．当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大
【参照答案】BCD
13.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电
压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
V为交流电压表。
当变压器
副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是
（）
A．电压表的示数等于5V
B．电压表的示数等于
V
C．实现点火的条件是
>
1000
D．实现点火的条件是
<
【参考答案】BC
【名师解析】电压表的示数为电压有效值,等于
V,选项B正确A错误。
当变压器匝数比
1000,变
压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
选项C正确D
错误。
14.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路.仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有（）
A．家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零
B．家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变
C．家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起
【参考答案】ABD
15.钳形电流表的外形和结构如题28-14图（a）所示。
题11图（a）中电流表的读数为1.2A。
题28-14图（b）中用同一电缆线绕了3匝,则（）
A．这种电流表能测直流电流,图（b）的读数为2.4A
B．这种电流表能测交流电流,图（b）的读数为0.4A
C．这种电流表能测交流电流,图（b）的读数为3.6A
D．这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图（b）的读数为3.6A
【名师解析】钳形电流表是根据变压器变流原理设计的,这种电流表能测交流电流,不能测直流电流。
图（a）电缆线绕1匝,电流表的读数为I2=1.2A。
由I/I2=n2可得,I/n2=I2=1.2.；
用同一电缆线绕了3匝,n=3,由I/I2’=n2/n可得,I2’=I/n2·
n=3.6A。
选项C正确。
16.在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如题28-15图所示变压器铁心的左右两个臂上,当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂,已知线圈1、2的匝数之比n1∶n2=2∶1,在不接负载的情况下（）
A．当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110V
B．当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55V
C．当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220V
D．当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V
【参考答案】BD
当线圈2作为输入端时,
=
=1。
因为U2’=110V,所以U1′=U2’×
1=110V,所以选项D正确C错误。
17.理想变压器线圈1接在交流电源上,灯泡L1接在线圈2上,灯泡L2、L3接在线圈3上,电流表、电压表、开关连接如题28-16图所示,不考虑输电线的电阻,当开关K闭合后,下列叙述正确的是（）
A.灯泡L2亮度变暗B.灯泡L1亮度不变
C.电流表A的读数不变D.电压表V的读数不变
18.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可以
用一个与大电阻R1串联的交流电源U0来等效,如图所示。
心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连,一
个扬声器（可等效为一个定值电阻R2）与变压器次级线圈相连。
等效电源的输出电压恒为U0,为使扬声器
获得最大功率,次级线圈的输出电压为（）
A．
U0B．
C．
U0D．
【参考答案】D
【名师解析】设变压器输入端等效电阻为R,变压器输入电流为I,为使扬声器获得最大功率,变压器输入
端等效电阻为R=R1,变压器初级线圈输入电压U1=U0/2,输入功率为
变压器输出功率为
对于理
想变压器,
=
解得U1=
选项D正确。
二．计算题
1.（14分）如图17所示,理想变压器有两个副线圈,L1、L2是两盏规格为“8V 10W”的灯泡,L3、L4是两盏规格为“6V 12W”的灯泡,当变压器的输入电压为U1＝220V时,四盏灯泡恰好都能正常发光．如果原线圈的匝数n1＝1100匝,求：
图17
（1）副线圈n2、n3的匝数；
（2）电流表的读数．
【参考答案】
（1）40匝 60匝
（2）0.2A
（2）由输入功率等于输出功率知
I1U1＝P1＋P2＋P3＋P4
A＝0.2A
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