20172018學(xué)年物理人教選修3254變壓器同步練習(xí)教師用卷

20172018學(xué)年物理人教版選修325.4變壓器同步練習(xí)教師用卷20172018學(xué)年物理人教版選修325.4變壓器同步練習(xí)教師用卷11/11蚃PAGE11薃肁肇袃薈莇螃蝿蝕20172018學(xué)年物理人教版選修325.4變壓器同步練習(xí)教師用卷2017-2018學(xué)年物理人教版選修-教師用卷

變壓器同步練習(xí)

一、單項選擇題

1.一含有理想變壓器的電路以下列圖，圖中電阻，和的阻值分別為，，

，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當(dāng)開關(guān)S

斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為該變壓器原、副線圈

匝數(shù)比為

A.2B.3C.4D.5

【答案】B

【解析】【解析】

變壓器輸入電壓為U與電阻兩端電壓的差值；再依照電流之比等于匝數(shù)的反比可求

得輸出電流；依照電壓之比等于匝數(shù)之比對兩種情況列式，聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系；

則可求得線圈匝數(shù)之比．

此題觀察理想變壓器原理及應(yīng)用，要注意明確電路構(gòu)造，知道開關(guān)通斷時電路的連接方

式；同時注意明確輸入電壓與總電壓之間的關(guān)系．

【解答】

解：設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為k，則可知，開關(guān)斷開時，副線圈電流為kI；

則依照理想變壓器原理可知：

同理可知，當(dāng)開關(guān)閉合時，依照理想變壓器原理可知：

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：；

代入式可得：；故B正確，ACD錯誤；

應(yīng)選B．

以下列圖，理想變壓器MN原線圈接一交流電源，副線圈

回路中有必然值電阻和兩個小燈泡、，電表為理

想電表最初電鍵S是斷開的，現(xiàn)閉合電鍵S，則A.副線圈兩端電壓變大B.燈泡變亮C.電流表示數(shù)變大D.電阻中的電流變小

【答案】C

【解析】解：A、由于輸入的電壓的大小和變壓器的匝數(shù)比不變，因此變壓器的輸出的

電壓向來不變，故A錯誤；

1/10B、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，因此電阻R上耗資的電壓變大，由

于輸出的電壓不變，因此燈泡的電壓減小，故燈泡變暗，故B錯誤；

C、當(dāng)S接通后，電路的總電阻減小，總電流變大，而變壓器的匝數(shù)比不變，因此原線圈中的電流增大，故C正確；

D、當(dāng)S接通后，原線圈電路的總電阻減小，總電流變大，故D錯誤；

應(yīng)選：C．

輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，依照理想變壓器的原理解析即可．

此題主要觀察變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬市價以及變壓器變壓原理、功率等問題完好理解．

以下列圖，、是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是

220V和已知甲圖中原、副線圈匝數(shù)比為100：1，乙圖中原副線圈匝數(shù)比為1：10，則A.

B.

C.

D.

甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為2200V甲圖中的電表是電流表，輸電電流是100A乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000V乙圖中的電表是電流表，輸電電流是100A【答案】D

【解析】解：AB、甲圖是電壓互感器，依照變壓器電壓表等于匝數(shù)比，有

，甲圖中的電表是電壓表，故AB錯誤．

、乙圖是電流互感器，只有一個副線圈的變壓器，電流比等于匝數(shù)的反比，有

，故C錯誤，D正確．

應(yīng)選：D．

甲圖是電壓互感器，乙圖是電流互感器變壓器原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比只有一個副線圈的變壓器，原副線圈中的電流比等于匝數(shù)的反比．

電壓互感器原線圈并接在兩個輸電線上，原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多，是降壓變壓

器，把高電壓降低成低電壓，副線圈接電壓表電流互感器原線圈串接在某一根輸電線中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)少，原線圈中是大電流，副線圈中是小電流，副線圈接的是電流表．

4.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比：：1，、為兩只相同

的燈泡，R、L、D和C分別為定值電阻、理想線圈、理想二極管和電容器，其中

當(dāng)原線圈兩端接如圖乙所示的正弦交流電時，以下說法中正確的選項是2017-2018學(xué)年物理人教版選修變壓器同步練習(xí)-教師用卷

A.燈泡必然比暗

B.副線圈兩端的電壓有效值為12V

因電容器所在支路處于斷路狀態(tài)，故無電流經(jīng)過二極管

電容器C所帶電荷量為

【答案】B

【解析】解：原線圈有正弦交流單，則副線圈中也有正弦式交流電

A、由于與電阻相串通，而與電感器相串通，燈泡與是誰變亮和變暗，取決于電感和電阻誰的阻攔作用大，此題未給條件無法判斷，故A錯誤；B、由題意可知，原線圈的電壓最大值為，原線圈電壓有效值36V，由于原副線圈的匝數(shù)比為3：1，因此副線圈的電壓有效值為12V，故B正確；C、電容器與二極管串通，含有電容器的支路一次充電結(jié)束后就相當(dāng)于斷路，充電過程中有電流經(jīng)過二極管，故C錯誤；D、二極管擁有單導(dǎo)游電性，故加在電容器上的電壓為直流電；依照電流的熱效應(yīng)可知，電壓的有效值為；依照，故D錯誤；應(yīng)選：B二極管擁有單導(dǎo)游電性，電阻兩端的電壓為有效值，電容通高頻阻低頻，電感通低頻阻高頻．

此題觀察了變壓器的特點，知道電壓之比等于線圈匝數(shù)之比，掌握二極管、電感器、電容器在電路中的作用．

5.以下列圖電路中abU的交流電，變壓器為、端接有電壓有效值為理想變壓器，各電阻的阻值相等，電流表為理想交流電表開關(guān)S斷開時，電流表讀數(shù)為I，開關(guān)S閉合時，電流表讀數(shù)為，則各電阻的阻值R和變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值k分別為A.，B.C.，D.【答案】C

，

，

【解析】解：開關(guān)S斷開時，依照題意，原線圈中電流為I，副線圈中的電流kI

原線圈輸入電壓：，副線圈電壓kIR，依照變壓器的變壓比規(guī)律：

開關(guān)S閉合時，依照題意，原線圈中電流，副線圈中電流

3/10原線圈輸入電壓：，副線圈電壓，依照變壓器電壓變化規(guī)律

聯(lián)立得：

應(yīng)選：C。

變壓器輸入電壓為U與電阻兩端電壓的差值；再依照電流之比等于匝數(shù)的反比可求

得輸出電流；依照電壓之比等于匝數(shù)之比對兩種情況列式，聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系；

則可求得線圈匝數(shù)之比．

此題主要觀察變壓器、歐姆定律解決這類問題的要點是掌握變壓器的構(gòu)造和原理，對

于變壓器需要掌握公式，，并能熟練運用此題值得注意的是變壓器的原線

圈與電阻串通后接入交流電壓．

以下列圖為一自耦變壓器，保持輸入電壓不變，以下說法正確的選項是

A.

B.

C.

D.

滑鍵P不動，滑鍵Q上移，電流表示數(shù)不變

滑鍵P不動，滑鍵Q上移，電壓表示數(shù)變小

滑鍵P向b方向搬動，滑鍵Q下移，電流表示數(shù)減小

滑鍵P向b方向搬動，滑鍵Q不動，電壓表示數(shù)增大

【答案】C

【解析】解：A、滑片P不動，輸出電壓不變，滑片Q上移，負(fù)載總電阻減小，功率增加，電流表讀數(shù)增加，故A錯誤．

B、當(dāng)P不動時，自耦變壓器的輸出的電壓不變，電壓表測的是輸出電壓，示數(shù)不變，因此B錯誤．

C、滑片P向b方向搬動，輸出電壓減小，Q下移時，總電阻增加，故輸出功率減小，

輸入功率也就減小，因此電流表讀數(shù)減小，故C正確；

D、滑片P向b方向搬動，輸出電壓減小，滑片Q不動，電阻不變，電壓表示數(shù)減小，

因此D錯誤；

應(yīng)選：C

一自耦變壓器以下列圖，環(huán)形鐵芯上只饒有一個線圈，將其接在a、b間作為原線圈經(jīng)過滑動觸頭取該線圈的一部

分，接在c、d間作為副線圈在a、b間輸入電壓為的

交變電流時，c、d間的輸出電壓為，在將滑動觸頭從2017-2018學(xué)年物理人教版選修變壓器同步練習(xí)-教師用卷

M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中A.，降低C.，降低

【答案】C

B.

D.

，高升

，高升

【解析】解：依照變壓器的電壓關(guān)系有，

當(dāng)滑動觸頭M順時針轉(zhuǎn)動時，即減小時，電壓應(yīng)該減小，即降低，

由于，因此，故C正確，ABD錯誤。

應(yīng)選：C。

二、多項選擇題

以下列圖，金屬桿ab在兩平行的金屬導(dǎo)軌上滑行，變壓器兩

線圈繞向以下列圖，若使電流計中電流向下，則ab桿的運動方向可能是A.

C.

向左勻速運動

向左勻加速運動

B.

D.

向右勻速運動

向右勻減速運動

【答案】CD

【解析】解：A、當(dāng)金屬棒ab勻速運動時，右側(cè)線圈中產(chǎn)生恒定的感覺電流，穿過左側(cè)

線圈的磁通量不變，左側(cè)線圈不產(chǎn)生感覺電流，故AB錯誤；

C、金屬棒ab向左勻加速運動時，由右手定則判斷可知，棒中產(chǎn)生向下的感覺電流，而

且感覺電流增大，電流產(chǎn)生的磁感覺強(qiáng)度增大，穿過左側(cè)線圈磁場向上，磁通量增大，

由楞次定律可知，經(jīng)過G的電流向下，故C正確；

D、金屬棒ab向右勻減速運動時，由右手定則判斷可知，棒中產(chǎn)生向上的感覺電流，而且感覺電流減小，電流產(chǎn)生的磁感覺強(qiáng)度減小，穿過右側(cè)線圈磁場向下，磁通量減小，

由楞次定律可知，經(jīng)過G的電流向下，故D正確；

應(yīng)選：CD．

閉合鐵芯上繞有兩組線圈，就是一個變壓器，而變壓器只能改變交變電壓依照右手定則、安培定則和楞次定律從右向左依次解析．

解決此題的要點掌握右手定則和楞次定律判斷感覺電流的方向，該題涉及知識點很多，是觀察學(xué)生綜合應(yīng)用知識的好題．

以下列圖，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為2：1，原線圈接

交流電，保險絲的電阻為，熔斷電

流為2A，電表均為理想電表。以下說法正確的有

A.

B.

電壓表V的示數(shù)為

電流表、的示數(shù)之比為2：1

為了安全，滑動變阻器接入電路的最小阻值為

D.將滑動變阻器滑片向上搬動，電流表的示數(shù)減小

【答案】CD

5/10【解析】解：

A、原線圈電壓有效值為

，依照變壓器原理可得

，故電壓表

V的示數(shù)為

10V，故

A錯誤；

B、依照變壓器原理可知，電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，

故電流表

、的示數(shù)之比為

1：2，

故B錯誤；C、保險絲的電阻為

，熔斷電流為

2A，為了安全，滑動變阻器接入電路的最小阻值

為

保

，故

C正確；

、將滑動變阻器滑片向上搬動，滑動變阻器接入電路的總電阻增大，副線圈電流強(qiáng)度減小，則原線圈的電流強(qiáng)度也減小，因此電流表

的示數(shù)減小，故

D正確；

應(yīng)選：CD。

依照交流電的表達(dá)式求解原線圈電壓有效值，依照變壓器原理求解電壓表示數(shù)和電流表

、的示數(shù)之比；

依照閉合電路歐姆定律求解滑動變阻器接入電路的最小阻值；

依照電路動向解析的方法解析將滑動變阻器滑片向上搬動，電流表的示數(shù)變化情況。

此題主若是觀察了變壓器的知識；解答此題的要點是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之

比，在只有一個副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比；知道理想變壓器的輸出功

率決定輸入功率且相等。

10.以下列圖的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓不變，

閉合開關(guān)S，以下說法正確的選項是

A.P向下滑動時，燈L變亮

P向下滑動時，變壓器的輸出電壓不變

P向上滑動時，變壓器的輸入電流變小

P向上滑動時，變壓器的輸出功率變大【答案】BD

【解析】解：A、P向下滑動時，由變壓器的電壓特點可知，是不變的，燈L亮度也不變，故A錯誤；B、P向下滑動時，原線圈的電壓不變，匝數(shù)比不變，變壓器的輸出電壓不變，故B正確CD、P向上滑動時，滑動變阻器的阻值減小，由可知，變壓器的輸出功率變大，又理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則輸入功率也變大，由及不變可知，變壓器的輸入電流變大，故C項錯誤，D正確

應(yīng)選：BD

與閉合電路中的動向解析近似，能夠依照滑動變阻器R的變化，確定出總電路的電阻的

變化，進(jìn)而能夠確定總電路的電流的變化的情況，再依照電壓不變，來解析其他的元件的電流和電壓的變化的情況2017-2018學(xué)年物理人教版選修變壓器同步練習(xí)-教師用卷

電路的動向變化的解析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再

確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法

以下列圖，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電

流表，副線圈匝數(shù)能夠經(jīng)過滑動觸頭Q來調(diào)治，在副

線圈兩端連接了定值電阻和滑動變阻器R，P為滑動

變阻器的滑動觸頭在原線圈上加一電壓為U的正弦交

流電，則A.

B.

C.

D.

保持Q的地址不動，將保持Q的地址不動，將保持P的地址不動，將保持P的地址不動，將

向上滑動時，電流表讀數(shù)變大

向上滑動時，電流表讀數(shù)變小

向上滑動時，電流表讀數(shù)變大

向上滑動時，電流表讀數(shù)變小

【答案】BC

【解析】解：AB、在原、副線圈匝數(shù)比必然的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓

決定。因此，當(dāng)Q地址不變時，輸出電壓不變，此時P向上滑動，負(fù)載電阻值增大，

則輸出電流減小，電流表的讀數(shù)I變小，故A錯誤，B正確；

CD、P地址不變，將Q向上滑動，則輸出電壓變大，輸出電流變大，則電流表的讀數(shù)I

變大，故C正確，D錯誤；

應(yīng)選：BC。

保持Q地址不動，則輸出電壓不變，保持P地址不動，則負(fù)載不變，再依照變壓器的

特點解析．

此題的要點在于P地址不動時總電阻不變，Q不變時輸出電壓不變，完好利用變壓器特

點．

12.如圖甲所示，AB兩端接直流穩(wěn)壓電源，其電壓，，滑動變阻

器的總電阻，滑動片處于變阻器中點；如圖乙所示，自耦變壓器輸入端A、

B接交流電源，其電壓有效值，，滑動片處于線圈中點地址則

以下解析中正確的選項是A.甲圖中，且中的電流為2AB.乙圖中，且中的電流的有效值為5AC.甲圖中，且中的電流為D.乙圖中，且中的電流的最大值約為【答案】AB

7/10【解析】解：AC、R的上半部分與串通的總電阻為：；由歐姆定律可得流過的電流為：；兩端的電壓為：；即CD兩端的電壓為80V，經(jīng)過的電流為2A，故A正確，C錯誤．BD、由乙圖可知AB之間的線圈是原線圈，CD之間的線圈是副線圈，滑片處于線圈中點地址時原副線圈匝數(shù)比為1：2，依照電壓與匝數(shù)成正比可求出CD兩端的電壓為：，經(jīng)過的電流為：，故B正確，D錯誤；應(yīng)選：AB．由圖可知R的上端與串通后與R的下端并聯(lián)；兩支路兩端的電壓均為，由歐姆定律可求得經(jīng)過的電流，及兩端的電壓；滑片處于線圈中點地址時原副線圈匝數(shù)比為1：2，依照電壓與匝數(shù)成正比可求出CD兩端的電壓，知道了CD兩端的電壓就能救出經(jīng)過的電流．此題觀察歐姆定律的就用，只需理解電路構(gòu)造即可順利求解對變壓器要知道輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系該題就能順利解出．

三、計算題

13.理想變壓器的原線圈上串通有熔斷電流為

1A的保險絲

A，副線

圈上接一電阻

R，以下列圖，已知原，副線圈的匝數(shù)比

：

：1，

當(dāng)原線圈加上的電壓時，為使保險絲不熔

斷，則負(fù)載電阻R不得小于多少？

【答案】解：由題意可知，原線圈電壓的有效值為220V；

則由：

；

；

要保證保險絲不熔斷，則原線圈電流不得高出1A，則副線圈中電流不能夠高出

；

則由歐姆定律可知：

；

答：負(fù)載電阻不得小于

【解析】由題意可知，原線圈中的電壓的有效值；再依照變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系可確定輸出電流的大??；再由歐姆定律即可求得負(fù)載電阻的最小值．

此題觀察為壓器的電壓之比、電流之比與匝數(shù)的關(guān)系；在解題時要注意明確有效值的應(yīng)用，保險絲的電流值應(yīng)為有效值．2017-2018學(xué)年物理人教版選修變壓器同步練習(xí)-教師用卷

將輸入電壓為220V，輸出電壓為6V的理想變壓器改繞成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來是30匝，原線圈匝數(shù)不變，則副線圈新增匝數(shù)為多少匝？

【答案】解：副線圈匝數(shù)為匝，輸入電壓，輸出電