4 变压器
◎必做部分
1．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 解析： 对各个选项分析如下：
选项 A错误 B正确 C正确 个性分析 正弦交变电流的大小时刻改变，在原线圈中产生的磁通量也时刻变化 互感现象是变压器的理想变压器铁芯无漏磁现象 变压器的工作原理是互感现象，原线圈中变化的电流引起铁芯中磁通量的D错误 改变，从而在副线圈中产生感应电动势，铁芯中没有电流 答案： BC 2．如图所示为一理想变压器和负载电阻R，下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )
A．只减少副线圈匝数 B．只减少原线圈匝数 C．只增加副线圈匝数 D．只减小R的阻碍
工作基础，因此前面所学互感现象的有关规律在这里也适用 综合点评 U2
解析： 根据P＝得，保持R不变时，可增加U来使功率增加，方法是减少原线圈匝
R数或增加副线圈匝数，故选项A错B、C对．增加功率的另一种方法是保持U不变，减小R的阻值，故选项D对．
答案： BCD
3．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，安培表A1的读数为12 mA，那么安培表A2的读数为( )
A．0 C．48 mA
B．3 mA D．与R大小有关
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，原线圈中电流恒为12 mA，变压器原、副线圈中无法发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故安培表A2的读数为0.
答案： A
4．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
3 2A．电流表的示数为 A
2203
C．电流表的示数为 A
220
B．电源输出功率为1 200 W D．原线圈端电压为11 V
解析： 由灯泡正常发光，可知副线圈电压为220 V，由＝可知，原线圈电压U1＝20×220 V＝4 400 V，D错．
又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60 W，故B错．
U1n1U2n2
P1603
电流表读数为有效值，原线圈中电流I1＝＝ A＝ A，故A错，C正确．
U14 400220
答案： C
5．如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，U1＝2202sin ωt V，
n1＝1100匝，以下说法中正确的是( )
A．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为1∶2
B．穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为0.22 V
C．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 V D．原、副线圈电动势的瞬时值之比为1∶2
解析： 对于理想变压器，由于没有磁通量损耗，所以穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量的变化率相同．
ΔΦ
根据E1＝n1得
Δt
磁通量的变化率的最大值即为每一匝产生的电动势的最大值：?
?ΔΦ?＝2202 V＝
?m1100?Δt?
U1n1U2n2
0.22 V．所以每一匝产生的电动势的有效值为0.2 V．瞬时值不满足＝的关系．
答案： BC
6．理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是( )
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压将增大 C．通过灯泡L1的电流减小 D．原线圈中的电流增大
解析： 理想变压器不计原、副线圈的直流电阻，副线圈两端的电压UMN不受负载电阻的影响，保持不变，故选项A错误．S接通后，副线圈回路的总电阻减小，故副线圈回路中电流I2增大．因此，等效电阻R两端的电压增大，导致灯泡L1两端的电压减小，L1中电流减小，因此选项B、C正确．又因UMN不变，I2增大，变压器的输出功率增大，输入功率也随之增大．原线圈中电流I1增大，因此选项D也正确．
答案： BCD
7．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示，线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，A、B间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压，在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q，则( )
A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小 C．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小
解析： 保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表读数变小；保持Q的位置不动，R不变．将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大．
答案： BC
8．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈接入一电压为U＝U0sin ωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻，若U0＝2202 V，ω＝100 π rad/s.