课时练 5.4变压器
说明：5、8为多项选择题，其他的均为单项选择题。
1．一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1和n2，正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是U1、I1、P1，输出电压、电流、电功率分别是U2、I2、P2，已知n1＜n2，则（ ） A．U1＜U2，P1＝P2 B．P1＝P2，I1＜I2 C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
2．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12 mA，那么电流表A2的读数为（ ） A．0 B．3 mA C．48 mA D．与R大小有关
3．将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为（ ） A．120匝 B．150匝 C．180匝 D．220匝 4．如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压（ ）
A．10 V 10 V B．10 V 4 V C．4 V 10 V D．10 V 0
5．如图 (a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，A○ 、○V 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110 V，下列表述正确的是（ ） A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．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100 Hz
6．如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈
A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小 C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 7．如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1 ＝800和 n2 ＝200 的两个线圈，上线圈两端与 u ＝51sin314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是（ ） A．2.0 V B．9.0 V C．12.7 V
D．144.0 V
8．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（ ） A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起
D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起
9．如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1 100匝。接入电压U1＝220 V的电路中。
（1）要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V、U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？ （2）若在两副线圈上分别接上“ 6 V，20 W”、“110 ——60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是（ ）
5—4—1
10．如图所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V，0.25 W”，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：
（1）降压变压器初级、次级线圈匝数之比； （2）发电机的输出功率。
5—4—2
详解答案
1．一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1和n2，正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是U1、I1、P1，输出电压、电流、电功率分别是U2、I2、P2，已知n1＜n2，则( ) A．U1＜U2，P1＝P2 C．I1＜I2，U1＞U2
B．P1＝P2，I1＜I2
D．P1＞P2，I1＞I2
比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V。 答案：B
5．(2011·广东高考)如图3(a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，○A 、○V 为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是( )
U1n1I1n2
解析：理想变压器忽略能量损失，所以P1＝P2；＝且n1＜n2，所以U1＜U2；由＝，n1＜n2可得I1
U2n2I2n1＞I2。故选项A正确。 答案：A
2．如图1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12 mA，那么电流表A2的读数为( )
图3
A．电流表的示数为2 A
图1 A．0
B．3 mA D．与R大小有关
C．48 mA
B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．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100 Hz
解析：由题图(b)可知原线圈两端电压的有效值U1＝220 V，由
U1n1n1U1220
＝，可得原、副线圈匝数之比＝＝U2n2n2U2110
解析：导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感＝Blv。由于B、l、v三个量均不变，故感应电动势为一定值。因此原线圈两端的电压恒定，原线圈中电流恒为12 mA。变压器原、副线圈中不发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A2的读数为零，选A。 答案：A
3．将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为( ) A．120匝 C．180匝 解析：由变压比
B．150匝 D．220匝
U110
＝2∶1，故B错误。电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确。电流表示数I＝＝ A＝2 A，故A
R5511
正确。由题图(b)可知T＝0.02 s，所以交变电压的频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，D错误。
T0.02答案：AC
6.如图4所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1图4
A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大
B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小 C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大
U1n1U22
解析：S由a合到b时，n1减小，由＝可知U2增大，P2＝，P2随之增大，而P2＝P1，又P1＝U1I1，
U2n2R从而I1增大，故A正确；S由b合到a时，与上述情况相反，P2应减小，所以B正确；P上滑时，R增大，因
为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是( )
n1U1n1220n1220
＝，则＝，所以n1＝1 100匝。当U2′＝30 V时， ＝，所以n2′＝150匝，n2U2306n2′30
故Δn2＝n2′－n2＝120匝。 答案：A
4.如图2甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也 图2
为4 V。现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压( ) A．10 V 10 V C．4 V 10 V
B．10 V 4 V D．10 V 0
U22U1n1
P2＝，所以P2减小，又P1＝P2，P1＝U1I1，从而I1减少，C错误；U1增大，由＝可知U2增大，所以
RU2n2
解析：题图甲是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边电压之
5—4—3