一轮考点复习学案第十一章第二节变压器

第二节变压器1．变压器的构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。一个线圈跟电源连接，叫原线圈(也叫初级线圈)；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈(也叫次级线圈)，两个线圈都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。2．原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流大小方向在不断的变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流。互感现象是变压器工作的基础3．不考虑一切耗损(如能耗磁耗)问题的变压器叫做理想变压器。4．在理想变压器中，如果原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，电压分别为U1和U2，电流分别为I1和I2，则eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)。5．理想变压器的输入功率与输出功率相等，且变压器不改变交流电的频率。例1如下图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝20eq\r(2)sin100πtV。氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有()A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变【解析】A选项：交变电压的频率为f＝eq\f(100π,2π)＝50Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，A选项正确。B选项：由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为U1＝eq\f(20\r(2),\r(2))V＝20V，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)得副线圈两端的电压为U2＝100V，电压表的示数为交流电的有效值，B选项正确。C选项：开关断开前后，输入电压不变，变压器的电压比不变，故输出电压不变，C选项错误。D选项：断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D选项错误，选AB。例2(多选)如图所示，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。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220V和2.2A。以下判断正确的是()A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3【解析】变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝2.2×60W＝132W，选项A错误；由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220V,60V)＝eq\f(11,3)，选项D正确；由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1＝eq\f(n2,n1)I2＝eq\f(3,11)×2.2A＝0.6A，选项B正确；根据I＝eq\f(Im,\r(2))得通过副线圈的电流的最大值I2m＝eq\r(2)I2＝eq\f(11,5)eq\r(2)A，选项C错误。【答案】BD1．(多选)对于理想变压器，下列说法中正确的是()A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流减少而增大C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零2．如图所示M为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头P向上移动时，读数发生变化的电表是()A．A1 B．V1C．V2 D．四个表都发生变化3．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＜n2，则()A．U1>U2，P1<P2 B．P1＝P2，I1<I2C．U1>U2，P1>P2 D．P1>P2，I1>I24．(多选)如图所示，理想变压器的输入端电压u＝311sin100πt(V)，原副线圈的匝数之比n1∶n2＝10∶1；若图中电流表读数为2A，则()A．电压表读数为220VB．电压表读数为22VC．变压器输出功率为44WD．变压器输出功率为440W5．(多选)如图所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器的铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，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，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为220VD．当线圈2输入电压为110V时，线圈1电压为110V6．(多选)如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100∶1，电流比为10∶1，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则()A．a为电压表，b为电流表B．a为电流表，b为电压表C．线路输送电功率是2200WD．线路输送电功率是2.2×106W7．(多选)如图甲所示，在直铁棒上有两个线圈，线圈n1＝20匝，n2＝400匝，原线圈输入电压u1随时间变化的图象如图乙所示，则()A．电压表读数为200eq\r(2)VB．电压表读数为200VC．副线圈交流电的周期为0.02sD．滑动变阻器滑片向下滑动，则电路输入功率变大8．(多选)图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，、为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是()A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz9．如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈匝数分别为n2和n3。原、副线圈两端电压分别为U1、U2、U3，原、副线圈中电流分别为I1、I2、I3，下列关于这些物理量的关系中正确的是()①eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)②I1∶I2＝n2∶n1;I1∶I3＝n3∶n1③n1I1＝n2I2＋n3I3④I1U1＝I2U2＋I3U3A．①②④ B.①②③C．①③④ D．②③④1．一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．磁通量变化率2．(2015·新课标1)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220V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＝eq\f(1,9) B．U＝22V，k＝eq\f(1,9)C．U＝66V，k＝eq\f(1,3) D．U＝22V，k＝eq\f(1,3)3．(多选)(2018·书生中学月考改编)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，R为副线圈的负载电阻．现在原线圈a、b两端加上交变电压u，其随时间变化的规律u＝220eq\r(2)sin100πtV，则()A．副线圈中产生的交变电流频率为50HzB．电压表的示数为22eq\r(2)VC．若电流表示数为0.1A，则原线圈中的电流为1AD．若电流表示数为0.1A，则1min内电阻R上产生的焦耳热为132J4．一理想变压器的副线圈为200匝，输出电压为10V，则铁芯内的磁通量变化率的最大值为()A．0.07Wb/s B．5Wb/sC．7.05Wb/s D．14.1Wb/s5．如图所示，理想变压器初、次线圈的匝数之比n1∶n2＝2∶1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压U，则次级线圈的输出电压为()A.eq\f(U,2) B.eq\f(U,3)C.eq\f(2U,5) D.eq\f(3U,4)6．(2015·天津)(多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小7．(2015·安徽)如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A。则下列说法正确的是()A．电压表V1示数增大B．电压表V2、V3示数均增大C．该变压器起升压作用D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动8．(多选)在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都有多个抽头(如图)，当变压器输入电压发生变化时，可调节抽头转换开关K1、K2的位置，使输出电压稳定在220V。今发现输入电压低于220V，下列调节正确的是()A．K1下移 B．K2上移C．K2下移，K1上移 D．K1下移，K2上移9．如图所示的两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d与g、h的两端加上110V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为()A．220V,220V B．220V,110VC．110V,110V D．220V,010．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55