物理大二輪高考復(fù)習(xí)練習(xí)（十七） 理想變壓器

微課精練（十七）理想變壓器

L（多選）如圖為日常生活中常見的燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置原理圖，先將L5V直流電壓通過轉(zhuǎn)

換器轉(zhuǎn)換為正弦交變電壓“=6SinM（V）,然后將其加在理想變壓器的原線圈上，當(dāng)副線

圈兩端電壓達(dá)到12kV以上時(shí)放電針之間空氣被擊穿，從而產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃天然氣。下列

說法正確的是（）

A.原線圈兩端所接交流電壓表的讀數(shù)為3√IV

B.副線圈中交流電壓與原線圈中交流電壓頻率不相等

c.要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，則副線圈與原線圈的匝數(shù)比至少大于√ix103

D.要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火，則副線圈與原線圈的匝數(shù)比至少大于2000

解析:選AD交流電壓表讀數(shù)為電壓的有效值,原線圖電壓的有效值為U=古V=3√2

V,即電壓表示數(shù)為3√iv,故A正確；變壓器不能改變頻率，故副線圈中交流電壓與原線

圖中交流電壓頻率相等，故B錯(cuò)誤；當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于120OOV時(shí)，根據(jù)

電壓與匝數(shù)成正比，所以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是蓍="蛆=2000,故C錯(cuò)誤，D正確。

2.（2022?煙臺(tái)質(zhì)檢）（多選）如圖所示，R是一個(gè)光敏電阻，

其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1,電壓表和

電流表均為理想交流電表。從某時(shí)刻開始在原線圈兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為U1

=220√2sin（100πZ）V,貝"）

A.電壓表的示數(shù)為22√2V

B.在天逐漸變黑的過程中，電流表OA2的示數(shù)變小

C.在天逐漸變黑的過程中，電流表OAl的示數(shù)變大

D.在天逐漸變黑的過程中，理想變壓器的輸入功率變小

解析：選BD原線圖中的輸入電壓有效值為220V,由原、副線圖的匝數(shù)比可得，副線

圈中電壓表的示數(shù)為22V,A錯(cuò)誤；在天逐漸變黑的過程中，光敏電阻的阻值變大，由于電

壓不變，所以電流表OA2的示數(shù)變小，則原線圈中電流表C）Al的示數(shù)變小，輸入功率也變小,

故C錯(cuò)誤，B、D正確。

3.（多選）變電站起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電

壓"=20（h∕isin（100W）V,電壓表、電流表都為理想電表。下列判斷正確的是（）

A.輸入電壓有效值為200V,電流頻率為50HZ

B.開關(guān)S接。時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電壓表的示數(shù)都增大

C.開關(guān)S接“時(shí)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，兩電流表的示數(shù)都減小

D.若滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，開關(guān)S由α處撥到b處，電壓表V2和電流表Al的示數(shù)

都減小

解析：選AD輸入電壓的最大值Ulm=200√iV,有效值Ul=卷回V=200V,由瞬

時(shí)值表達(dá)式知，角速度0=IoOTtrad∕s,頻率片為=與4Hz=50Hz,故A正確；開關(guān)S

接。時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，原線圖電壓不變，原、副線圈匝數(shù)比不變，副線圈電

壓不變，副線圈回路中電阻減小，電流增大，電流表Az示數(shù)增大，故B、C錯(cuò)誤；若滑動(dòng)變

阻器的滑片不動(dòng)，開關(guān)S由。處撥到〃處，副線圈匝數(shù)減少，輸出電壓減小，電壓表V2示

數(shù)減小，輸出功率尸2=方減小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，PI=Ul減小，Ul不變，則

/1減小，即電流表Al的示數(shù)減小，故D正確。

4.（2022?湖南師大附中月考）（多選）如圖所示，理想變壓器為降。_

ls

壓變壓器，原線圈通過燈泡LI與正弦式交流電源相連，副線圈通過'3CI∕∣

導(dǎo)線與燈泡和相連，三個(gè)燈泡規(guī)格完全相同，開始時(shí)開關(guān)

L2L3S3>u?

處于斷開狀態(tài)。當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說法中正確。——一

的是（）

A.燈泡Ll和L2中的電流有效值可能相等

B.燈泡L2兩端的電壓變小

C.燈泡Ll變亮，燈泡L2的亮度不變

D.電源的輸出功率不變

解析：選AB因?yàn)槔硐胱儔浩魇墙祲鹤儔浩?，則當(dāng)S閉合后，根據(jù)∕1"∣=∕2"2

可知，∕1<∕2,/l為流過燈泡LI的電流，/2為流過燈泡L2和L3的電流之和，則燈泡Ll和L2

中的電流有效值可能相等，選項(xiàng)A正確；當(dāng)S閉合后，副線圈所在電路中總電阻變小，輸出

功率變大，則榆出電流變大，變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的榆入功率變大，

榆入電流變大，燈泡Ll兩端的電壓增大，功率變大，則燈泡LI變亮，原線圖電壓減小，匝

數(shù)不變，故副線圈兩端電壓減小，燈泡L2兩端的電壓變小，功率變小，則L2變暗，故B正

確，C錯(cuò)誤；當(dāng)S閉合后，變壓器的輸入電流變大，所以電源的輸出功率變大，故D錯(cuò)誤。

5.（2022?廣東清遠(yuǎn)聯(lián)考）如圖所示為一個(gè)小型水電站示意圖，其交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓

歷一定，通過理想升壓變壓器Tl和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為

R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為tΛ和尸1,它的輸出電壓和輸出功率分別為S和B,T2

的輸入電壓和輸入功率分別為S和P3,它的輸出電壓和輸出功率分別為。4和P4。下列說法

正確的是（）

A.當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，S減小，口變大

B.當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，尸2變大，尸3減小

c?要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)嵋，同時(shí)應(yīng)減小降壓變壓器的匝數(shù)

D-要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)端，同時(shí)應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)

解析：選D交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓口一定，變壓器匝數(shù)不變，根據(jù)會(huì)=詈，可知S

不變，故A錯(cuò)誤；當(dāng)用戶的用電器增多時(shí)，用戶消耗的電功率變大，則輸入功率增大，即

尸3變大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)P揭=尸R可知，要減小線路的損耗，應(yīng)減小線路上的電流，又因

Ul一定，根據(jù)卷=點(diǎn)可知，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比，由于S=U2—，2犬，。2增大，，2減

小，所以S增大，用戶電壓不變，根據(jù)華=F可知，應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比，故C錯(cuò)

U4/f4

誤，D正確。

6.（多選）如圖甲所示，在變壓器輸入端加上如圖乙所示的交變電壓卬=UmSii1。，，在副

線圈的輸出端串接上一只理想整流二極管。和滑動(dòng)變阻器R,貝!!（）

乙

A.當(dāng)滑片尸上移時(shí)，原線圈中的電流/i變大

B.當(dāng)滑片P上移時(shí)，原線圈的輸入功率變小

C.當(dāng)拿掉二極管后，副線圈中的電流周期與原來相同

D.保持滑片尸不動(dòng)，/?上電流有效值是無二極管時(shí)的半

解析：選BCD由于原線圈兩端電壓不變，副線圈兩端電壓不變，當(dāng)滑片尸上移時(shí)，

滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，所以副線圈中的電流變小，則原線圖中的電流變小，故

A錯(cuò)誤；由于原線圈中的電流變小，電壓不變，所以輸入功率變小，故B正確；有二極管存

在時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)副線圈中只有半個(gè)周期有電流，拿掉二極管后，副線圖中電流的周期不變,

故C正確；設(shè)副線圈兩端電壓有效值為Uo,有二極管時(shí)，根據(jù)電流的熱效應(yīng)得：?{=?

T,解得Uo=母\無二極管時(shí)，R兩端的電壓為：Uo=U2,根據(jù)/=日可得：保持滑片P

ZK

不動(dòng)，K上電流有效值是無二極管時(shí)的學(xué)，故D正確。

7.如圖甲、乙所示，兩圖中的燈泡L2、L3的功率均為P,且Li、L2、L3為相同的燈泡,

匝數(shù)比為"1："2=3：1,則圖甲中L1的功率和圖乙中L1的功率分別為()

甲乙

A.尸、PB.9尸、?

解析：選B由題意可知，兩種情況下變壓器輸出功率均為2P,設(shè)燈泡L2、L3的電壓

2

為U,電流為/,電阻為R,兩種情況下變壓器的輸入電壓為3U,變壓器輸入電流為圖

(3U}2

甲中Ll的功率為Pl=L√L=9P;圖乙中Ll的功率為P2=項(xiàng)正確。

KB

8.如圖所示，為了浴室用電安全，某同學(xué)用理想變壓器給浴室降壓供電，理想變壓器

原、副線圈匝數(shù)比為5：1,原線圈輸入交變電壓“=311Sin(IOOm)V。已知照明燈額定功率

為44W,排氣扇電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1。，電流表示數(shù)為2A,各用電器均正常工作，電表均為理

排

氣

扇

A.電壓表示數(shù)為62V

B.變壓器的輸入功率為186W

C.排氣扇輸出功率為43W

D.保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于2A

解析：選C原線圖輸入電壓最大值為Um=311V,原線圖輸入電壓為U∣≈?220V,根

據(jù)變壓器變壓公式，Ui：u2=5：1,可知副線圈輸出電壓s=44V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變壓器

的輸出功率為PΛ=1∕2∕2=44×2W=88W,根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，可知變壓器

榆入功率為尸入=88W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由尸Ib=P*r+尸=44W+P=88W可得，P=44W,

照明燈中電流Ik=供=1A,排氣扇中電流/=A—∕*τ=lA,排氣扇內(nèi)阻發(fā)熱功率為尸內(nèi)=

I2r=lW,由P=P內(nèi)+PJ可得排氣扇輸出功率為尸」=43W,選項(xiàng)C正確；由尸入=

UiIit解得保險(xiǎn)絲中電流∕ι=0.4A,即保險(xiǎn)絲熔斷電流不得低于0.4A,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

9.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為2:1,原線圈接在"=UmCθs（"f+9）

的交流電源上，副線圈接一定值電阻Ro和滑動(dòng)變阻器K,電流表、電壓表均為理想交流電表。

當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片產(chǎn)由“端向b端緩慢滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（）

A.電流表Ai、A2的示數(shù)之比為2：1

B.電壓表Vi、V2的示數(shù)之比為1：2

C.滑動(dòng)變阻器R消耗的功率可能先增大后減小

D.原線圈的輸入功率可能減小

解析：選C根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律可知：7i=~=∣,即電流表Ai、A2的示數(shù)之

hn?Z

比為1：2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；再根據(jù)電壓規(guī)律為圣=乎=：,即電壓表Vi、V2的示數(shù)之比為2:

（√2〃21

1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由α端向％端滑動(dòng)時(shí)，變阻器的電阻變小，故副線

圈的電流變大，如果把KO看成副線圈的內(nèi)電阻，則當(dāng)A=Ro時(shí)，變阻器消耗的電功率才最

大，故R消耗的電功率可能會(huì)先增大后減小，選項(xiàng)C正確；由于副線圖的電流變大，則原

線圈的電流也會(huì)變大，故原線圈輸入的電功率也會(huì)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

10.如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖，升壓變壓器與發(fā)電廠相連，降壓變壓器

與用戶相連，兩變壓器均為理想變壓器。當(dāng)升壓變壓