高二物理变压器习题

-1-高二、变压器习题课一、基础知识复习1．变压器是由、、构成的2．变压器的工作原理是现象3．理想变压器磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率输出功率。4．理想变压器电压跟匝数的关系：说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。即有332211nUnUnU=……。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。5．理想变压器电流跟匝数的关系：（适用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U1I1=U2I2+U3I3+U4I4+……再根据U2=12nnU1，U3=13nnU1，U4=14nnU4……可得出：n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+……6．注意事项（1）当变压器原副线圈匝数比(21nn)确定以后，其输出电压U2是由输入电压U1决定的(即U2=12nnU1)但若副线圈上没有负载，副线圈电流为零输出功率为零，则输入功率为零，原线圈电流也为零，只有副线圈接入一定负载，有了一定的电流，即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I1=12nnI2），同时有了相等的输入功率，（P入=P出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。二、例题精讲【例1】一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列哪个物理量不一定相等 ()A.交流的频率B.电流的有效值C.电功率D.磁通量的变化率-2-一输入电压为220V,输出电压为36V的变压器【例2】副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈.如图所示,然后将原来线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为 ()A.1100,360B.1100,180C.2200,180D.2200,360【分析与解】【例3】用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是 ()A.I2增大,I1也增大B.I2增大,I1却减小C.I2减小,I1也减小D.I2减小,I1却增大【分析与解】【例4】如图2所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有（）A.将R上的滑片向上移动.B.将R上的滑片向下移动.C.将电键S由1掷向2C.将电键S由1掷向3【分析与解】【例5】如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数为12mA,那么电流表A2的读数为 ()A.0B.3mAC.48mAD.与R大小有关【分析与解】A图16-2PR123S图2-3-三、巩固练习Ι选择题1.如图1所示，变压器输入交变电压U一定，两个副线圈的匝数为n2和n3，把一电阻先后接在a、b间和c、d间时，安培表的示数分别为I和I’，则I：I’为（）A.n22，n32B.2n，3nC.n2，n3D.n32，n222.有一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图2所示，则下列说法中正确的是()A．安培表A1与A2的示数之比为3，1B．伏特表V1与V2的示数之比为3，1C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将增加D．原、副线圈的功率之比为3，13．如图3，一理想变压器原副线圈匝数比为4，1，图中五只电灯完全相同，若B、C、D、E都能正常发光，则A灯（）A．一定能正常发光B．比正常发光暗C．比正常发光亮D．一定被烧坏4.在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原副线圈匝数分别为n1=600，n2=120，电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为了保证保险丝不被烧坏，则()A.负载功率不超过44wB.副线圈电流最大值不能超过1AC.副线圈电流有效值不能超过1AD.副线圈电流有效值不能超过0.2A5.如图4所示，一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd（匝数都为n1）、ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系U1/U2=n1/n2，I1/I2=n2/n1的有A.a与c相连，b与d相连作为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端B.a与c相连，b与d相连作为输入端;f与g相连、以e、h为输出端C.b与c相连，以a与d为输入端;f与g相连，以e、h为输出端D.b与c相连，以a、d为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端Ⅱ填空题6.如图5所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4，1，平行金属导轨与原线圈相连，当导体ab在匀强磁场中匀图16-A5Uabcd图11AV1V2A216-图R6图2ABCDE16-图7图3图16-8acbdegfh图4A12A图16-9abv图5-4-速运动时，电流表A1示数为12mA，则电流表A2示数为______mA。7.用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输送功率的___%。8．如图6所示，理想变压器和三个定值电阻R1、R2和R3接在交流电源上，R1=R3，若R1、R2和R3上的电功率相等，则R1：R2=_____________，变压器原、副线圈的匝数比为__________.Ⅲ计算题9．有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线圈接一可变电阻R作为负载，如图7所示，已知原、副线圈的匝数比n1，n2=5，1，问了不使保险丝熔断，可变电阻的取值范围如何？10．一台理想变压器原、副线圈匝数比为10，1，原线圈接U=1002sin100πtV的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻r=0.5Ω，试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？图16-RRR123U10图6图16-11220Vn1n2R图7