1、课时作业 单独成册 方便使用基础题组一、单项选择题1一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220 V 交变电压改变为 110 V已知变压器原线圈匝数为 800，则副线圈匝数为 ( )A200 B400C1 600 D3 200解析：根据变压器的变压规律 得，n 2 n1 800400，选项 B 正U1U2 n1n2 U2U1 110220确答案：B2(2018河北唐山模拟 )一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈匝数比 n1n 221，图中电阻 R1、R 2 和 R3 的阻值分别是 4 、2 和 3 ，U为有效值恒定的正弦交流电源当开关 S 断开时，理想电流表的示数为 I，当S 闭合
2、时，电流表的示数为( )A. I B. I23 12C. I D2 I32解析：设 S 闭 合时， 电流表示数为 I1，对理想变压器有 P 入 P 出 ， ，则开I1I2 n2n1关闭合时有 I1UI R1(2I 1)2R2，开关断开时有 IUI 2R1(2I) 2(R2R 3)，两式联21立解得 I12I ，故 D 项正确答案：D3远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n 2，电压分别为 U1、U 2，电流分别为 I1、I 2，输电线上的电阻为 R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A. BI 2I1I2 n1n2 U2RCI 1U1I R DI 1
3、U1I 2U22解析：根据变压器电流与匝数关系知 ，A 错误 U2 不是电阻 R 两端的电压，I1I2 n2n1故 I2 ，B 错误 I R 仅是输电线上损失的功率，而 I1U1 是升压变压器的输入U2R 2功率，二者并不相等，C 错误根据功率关系知 I1U1I 2U2，D 正确答案：D4. 如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡 L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两端电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变解析：对于理想变压器有 ，整理得 U2 U1，当原、副线圈减少相同匝U1U2 n1n2 n2n1数 n 时，有
4、 ，整理得 U2 U1，则 U2U 2U1U2 n1 nn2 n n2 nn1 nU1，因为家庭电路上的理想变压器为降压变压器，所以 n2n 1，即nn2 n1n1n1 nU2U 20，即 U2U 2，根据 P 可知，小灯泡 变暗， 选项 A 错误，B 正确；U2R由于 ，所以原、副线圈两端电压的比值变 大， 选项 C 错误；根据功率关U1U2 U1U2系 U1I1U 2I2，可得 ，因 U2U 2，所以通过原、副线圈电流的比值变小，U1U2 I2I1选项 D 错误答案：B5由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，A、B 两点间接直流稳压电源，U AB 100 V，R 140 ，滑动变阻器
5、总电阻 R20 ，滑片处于变阻器正中位置；图乙中，自耦变压器输入端 a、b 接交流稳压电源，其电压有效值Uab100 V，滑片处于线圈正中位置，R 240 .若 R1 和 R2 的发热功率分别为P1 和 P2，则 P1 和 P2 的关系为( )AP 1 P2 B. P1P2 25C. D. P1P2 425 P1P2 14解析：由闭合电路欧姆定律及串并联关系可知，图甲中，R 1 两端的电压为U180 V，图乙中，R 2 两端的电压为 U2200 V，所以 ，选项 C 正P1P2U21R1U2R2 425确答案：C二、多项选择题6.如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦
6、交流电源上闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和2.2 A以下判断正确的是( )A变压器输入功率为 484 WB通过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC通过副线圈的电流的最大值为 2.2 AD变压器原、副线圈匝数比 n1n 2113解析：理想变压器的输入功率等于输出功率，所以有 P1U 1I1U 2I2602.2 W132 W，选项 A 错误；原线圈电流 I1 0.6 A，选项 B 正确；副线圈电流P1U1最大值 I2max I22.2 A，选项 C 错误；原、副 线 圈匝数比 ，2 2n1n2 U1U2 22060 113选项 D
7、 正确答案：BD7(2018湖北宜昌调研 )如图为远距离输电示意图，升压变压器 T1 和降压变压器 T2 均为理想变压器， n1n 21m，n 3n 4n1(m、n 都大于 1)输电线的总电阻为 2r，升压变压器 T1 原线圈的电压的有效值为 U，T 1 的原线圈输入的电功率为 P.下列说法正确的是( )A降压变压器 T2 副线圈的电压为mUnB输电线上的电流为PmUC用电设备的数目增多，降压变压器 T2 原线圈的电压变小D用电设备的数目减少，输电线上的电流减小解析：输电线上有电阻，所以降压变压器 T2 副线圈的电压小于 ，选项 A 错误；mUn升压变压器 T2 副线圈的电压为 mU，所以 输
8、电线上的电流为 I ，选项 B 正确；PmU用电设备的数目增多，输电线上的电压降变大，降 压变压器 T2 原线圈的电压变小，选项 C 正确；用电设备 的数目减少， 输电的功率 变小， 输电线上的电流减小，选项 D 正确答案：BCD8(2018河南新乡、许昌、平顶山三市调研)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1n 251，电阻 R20 ，L 1、L 2 为规格相同的两只小灯泡，阻值均为 10 ，S 1 为单刀双掷开关原线圈接正弦式交流电源，输入电压 u 随时间t 的变化关系如图乙所示现将 S1 接 1、S 2 闭合，此时 L2 正常发光下列说法正确的是( )A输入电压 u 的表达式为 u2
9、0 sin 50t V2B只断开 S2 后，L 1、L 2 均正常发光C只断开 S2 后，原线圈的输入功率为 0.8 WD若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W解析：由图乙可知 T0.02 s，角速度 100 rad/s，输入电压 u 的表达式2Tu20 sin 100t V，A 错误；只断开 S2，副 线圈两端的总电压不变， L1、L2 的电压2均小于其额定电压，不会正常发光， B 错误；由 可知，副线圈两端的电压U1U2 n1n2为 4 V，只断开 S2 后，变压器的输出功率 P 出 0.8 W，则原线圈的输入功U22RL率为 0.8 W，C 正确；若 S1换接到 2 后
10、， R 消耗的电功率为 P 0.8 W，DU2R正确答案：CD能力题组一、选择题9(2018河南六市联拟 )如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 51，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈与二极管(正向电阻为零，相当于导线；反向电阻为无穷大，相当于断路)、定值电阻 R0、热敏电阻 Rt(阻值随温度的升高而减小)及报警器 P(电流增加到一定值时报警器 P 将发出警报声)组成闭合电路，电压表、电流表均为理想电表则以下判断正确的是( )A变压器线圈输出交流电的频率为 25 HzB电压表的示数为 22 V2CR t处温度减小到一定值时，报警器 P 将会发出警报声D报警器报警时，变压器的输入功率
11、比报警前小解析：由图乙可知 f 50 Hz，而理想 变压器不改 变交流电的频率，A 项错1T误由图乙可知原线圈输入电压的有效值 U1220 V，则副线圈两端电压有效值U2 U144 V，设电压表示数为 U，由于二极管作用，副线圈回路在一个周期n2n1内只有半个周期的时间有电流，则由有效值定义有 T，解得U2R总 T2 U2R总U 22 V，B 项正确由 题给条件可知， Rt处温度升高到一定值时，报警器U22 2会发出警报声，C 项错误因报警器报警时回路中电 流比报警前大， 则报警时副线圈回路的总功率比报警前大，而输入功率与输出功率相等，D 项错误答案：B10有一种调压变压器的构造如图所示线圈
12、AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C、D 之间加上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压图中 A 为交流电流表，V 为交流电压表，R 1、R 2 为定值电阻，R 3 为滑动变阻器，C、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( )A当 R3 不变，滑动触头 P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B当 R3 不变，滑动触头 P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小D当 P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大解析：当 R3 不变，P 顺时针转动
13、时， nMN减小，由 ，知 UMN减小，则电UCDUMN nCDnMN压表、电流表读数均减小，A 项正确，同理知 B 项错误；当 P 不动时，匝数 nMN不变，输出电压 UMN不变，滑片向上滑动，根据串反并同，得电压表示数变大，电流表示数变小，C 项错误，同理知 D 项也错误答案：A11(多选 )如图所示，发电机中线圈的匝数为 N，线圈的面积为 S，线圈做匀速圆周运动的角速度为 ，匀强磁场的磁感应强度为 B.电流表和电压表为理想电表，定值电阻的阻值为 R.当 P 在图示位置时，变压器的匝数比 n1n 212.一开始线圈与磁场垂直，下列判断正确的是 ( )A电压表的读数为 2NBSB电流表的读数
14、为22NBSRC线圈由图示位置旋转四分之一周，通过电流表的电荷量为NBSRDP 向上移动时，电压表的示数变小，电流表示数变大解析：感应电动势的最大值为 EmNBS ，有效值 U1 ，由 可得，NBS2 U1U2 n1n2电压表读数 U2 NBS，选项 A 错误；副线圈电流 I2 ，通过电流2U2R 2NBSR表的交变电流为 ，选项 B 正确；线圈由图示位置旋转四分之一圆周，通22NBSR过电流表的电荷量为 Q ，选项 C 正确；P 向上移动时，副 线圈匝数NR NBSR变少，电压表的示数变小，电流表示数也变小，选项 D 错误答案：BC二、非选择题12图甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为
15、副线圈， d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的 uabt 图象如图乙所示若只在 ce 间接一只Rce400 的电阻，或只在 de 间接一只 Rde225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式；(2)求只在 ce 间接 400 电阻时，原线圈中的电流 I1；(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比 .ncende解析：(1)由题图 乙知 200 rad/s，电压瞬时值 uab400sin 200t V.(2)电压有效值 U1200 V，2理想变压器 P1P 280 W ，原线圈中的电流 I1 ，P1U1解得 I10.2
16、8 A( 或 A)25(3)设 ab 间匝数 为 n1，则 ，U1n1 Ucence同理 .U1n1 Udende由题意知 ，解得 ，U2ceRce U2deRde ncende RceRde代入数据得 .ncende 43答案：(1)u ab 400sin 200t V(2)0.28 A 或 A (3)25 4313某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为 9 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的 4%.求：(1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器
17、的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？解析：(1)输电电 路图如图所示，由 P4%P 输出 和 PI R2得 I2 6 A4%P输 出R则 U 送 1 500 VP输 出I2升压变压器原、副线圈匝数比 n1n2 U0U送 5001 500 13输电线上电压损失 UI 2R60 V故降压变压器输入电压U1U 送 U 1 440 V故降压变压器原、副线圈匝数比 n1n2 U1U2 1 440220 7211(2)若不用变压 器，则输电电流I 18 AP输 出U0UU 0IR 320 V，PP 输出 I 2R5 760 W答案：(1)1 3 7211(2)320 V 5 760 W
