高中物理：变压器练习题

高中物理：变压器练习题

1.如图所示四个电路，能够实现升压的是( )

【解析】选D。变压器只能对交变电流变压，不能对直流电变压，故A、B错误。由于电压与线圈匝数成正比，所以D项能实现升压。

2.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )

A.U=66V，k=

B. U=22V，k=

C.U=66V，k=

D.U=22V，k=

【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析：

(1)掌握变压器的功率、电压、电流关系。

(2)根据变压器的匝数比推出原、副线圈的电流比，求得k值。

(3)根据变压器的电压关系和电路的特点求得电压。

【解析】选A。由于变压器的匝数比为3∶1，可得原、副线圈的电流比为1∶3，根

据P=I2R可知原、副线圈中电阻R的功率之比k=，由=，其中U

2=U，则U

1

=3U，

结合原、副线圈的电流比为1∶3，可得原线圈中电阻R上的电压为，所以有

3U+=220V，得U=66V，故选项A正确。

【补偿训练】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图

像。原、副线圈匝数比n

1∶n

2

=10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1A，

则( )

A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 V

B.变压器输出端所接电压表的示数为22V

C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz

D.变压器的输出功率为220W

【解析】选C。变压器原线圈所接交流电压的有效值为U

1

=V=220 V，选项A错误；

变压器输出端所接电压表的示数为U

2=U

1

=×220V=22 V，选项B错误；变压器输

出端交变电流的频率为f=Hz=50 Hz，选项C正确；变压器的输出功率等于输入

功率，P=U

1I

1

=220×1W=220 W，选项D错误。故选C。

3.(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )

A.副线圈输出电压的频率为50 Hz

B.副线圈输出电压的有效值为31 V

C.P向右移动时，原、副线圈的电流比减小

D.P向右移动时，变压器的输出功率增加

【解析】选A、D。由题图可知原线圈输入电压的最大值U

m

=311 V，周期T=2×10-2s，

则原线圈输入电压的有效值U

1

==220V，频率f===50Hz，A正确；由

=可得U

2=U

1

=22V，B错误；P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电

压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C错误；P向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变压器的输出功率增加，D正确。

4.如图所示，L

1和L

2

是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知变压比为

1 000∶1，变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为( )

A.2.2×103W

B.2.2×10-2W

C.2.2×108W

D.2.2×104W

【解析】选C。根据==得，U

1=2.2×105V，I

1

=1000A，所以输电线的输送功率

P=U

1I

1

=2.2×108W，C正确。

5.一台理想变压器，其原线圈匝数为2200匝，副线圈匝数为440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。

求原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A。此时输入功率为________W，变压器的效率为________。

【解析】由=得U

2=U

1

=220×V=44V，

I

2

==A=0.44A，

P 1=P

2

=U

2

I

2

=44×0.44W=19.36W，效率为η=100%。

答案：44 0.44 19.36 100%

【互动探究】上题中，当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A。

提示：当原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表、电流表示数均为零。答案：0 0