2021高中物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題(優(yōu))（12交變電流）4 變壓器的基礎(chǔ)公式

變壓器的基礎(chǔ)公式1、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=440匝，交流電源的電壓u=2202sin100πtA．交流電的頻率為50HzB．電流表A1的示數(shù)為0.8AC．電壓表的示數(shù)為88VD．電阻R的功率為352W【來(lái)源】2021屆天津市南開(kāi)區(qū)高三（上）期末物理試題【答案】ABC【詳解】A．交流電的周期為T(mén)=交流電的頻率為f=A正確；BC．由原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可得U即電壓表的示數(shù)是88V，由歐姆定律可得電流表A2的示數(shù)是I由原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比可得電流表A1的示數(shù)IBC正確；D．由功率公式P=IU可得電阻R的功率PR=I2U2=2×88W=176WD錯(cuò)誤。故選ABC。2、理想變壓器與電阻R及交流電流、電壓表V和A按圖方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=10：1，電阻R=11Ω，原線圈兩端輸入電壓U隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

A．V表的讀數(shù)為220VB．通過(guò)R的電流為2AC．電阻R上電壓最大值約為31VD．變壓器的輸入功率為44W【來(lái)源】【新東方】紹興qw120【答案】BCD【詳解】A．由圖像可知，交變電壓的最大值UmU=又變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=10：1，故副線圈輸出電壓的有效值為U故電壓表V的讀數(shù)為22V，故A錯(cuò)誤；B．通過(guò)R的電流有效值為I故B正確；C．副線圈輸出電壓的最大值為U故C正確；D．原線圈中的電流有效值為I=故變壓器的輸入功率為P=UI=44W故D正確。故選BCD。3、如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，電壓表和電流表均為理想電表，燈泡電阻RL=6Ω，AB端電壓u1=122sin100πt(V)；下列說(shuō)法正確的是（）A．電流頻率為100Hz B．電壓表的讀數(shù)為6VC．電流表的讀數(shù)為0.5A D．變壓器輸入功率為6W【來(lái)源】湖北省荊州市江陵縣第一高級(jí)中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）12月物理試題【答案】BD【詳解】A．AB端電壓u1=122sin100πt(V)其角速度ω=100πrad/s所以其頻率f=故A錯(cuò)誤；B．電源電壓有效值為12

V，由電壓之比等于匝數(shù)之比U可得副線圈兩端電壓有效值為6

V，電壓表的示數(shù)為6V，故B正確；C．電壓表的示數(shù)為6V，燈泡電阻RL=6Ω，根據(jù)歐姆定律I=故C錯(cuò)誤；D．輸出功率P=U2I=6×1=6W根據(jù)輸入功率等于輸出功率，所以變壓器輸入功率為6

W，故D正確。故選BD。4、如圖(1)、(2)所示，理想變壓器對(duì)電器供電，其輸入電壓u=270002sin100πt（V），電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r=2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則（）A．圖(1)中電阻r的功率為50WB．圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了440WC．圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n1：n2=2700：23D．圖(2)中原副線圈匝數(shù)比n1：n2=1500：13【來(lái)源】2021屆重慶市普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試適應(yīng)性測(cè)試物理試題【答案】AC【詳解】A．根據(jù)P=UI可得通過(guò)燈泡的電流為I電阻r的功率為P故A正確；B．圖(1)變壓器輸出電壓為U圖(1)輸出功率等于輸入功率為PRL′正常工作的電流為I圖(2)中干路電流為I圖(2)中輸出電壓為U圖(2)中輸出功率等于輸入功率為P圖(2)中變壓器的輸入功率比圖(1)中變壓器的輸入功率增加了ΔP=故B錯(cuò)誤；CD．由于輸入電壓為U則圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n則圖(1)中原副線圈匝數(shù)比n故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。5、如圖甲所示，理想變壓器副線圈接有一額定電壓為36V、額定電流為1A的燈泡和一電動(dòng)機(jī)，原線圈串有一理想電流表，并接有如圖乙所示的交變電壓。燈泡和電動(dòng)機(jī)均恰好正常工作，電流表的示數(shù)為1.8A。下列分析正確的是（）A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55:9B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為3.6ΩC．電動(dòng)機(jī)的額定功率為360WD．通過(guò)燈泡的電流方向每秒鐘改變50次【來(lái)源】2021屆湖南省聯(lián)考聯(lián)合體高三（上）12月聯(lián)考物理試題【答案】AC【詳解】A．根據(jù)變壓器的線圈匝數(shù)之比等于電壓之比可得n故A正確；B．由于電動(dòng)機(jī)的輸出功率未知，故電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器的線圈匝數(shù)之比等于電流的反比可得n解得I2I所以電動(dòng)機(jī)消耗的功率為P=36V×10A=360W故C正確；D．由圖乙可知，電流的周期為0.02s，一個(gè)周期電流方向改變2次，則通過(guò)燈泡的電流方向每秒鐘改變100次，故D錯(cuò)誤。故選AC。6、風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一，而且它取之不盡，用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶，因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電，非常適合，大有可為。如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡(jiǎn)易模型，發(fā)電機(jī)與一理想變壓器的原線圈相連，變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為500匝和1000匝，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動(dòng)與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，某一風(fēng)速時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則（）A．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100B．電壓表V1的示數(shù)是100VC．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K，電壓表V2的示數(shù)是0D．風(fēng)速加倍時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=200【來(lái)源】2021年河北省高中名校名師原創(chuàng)預(yù)測(cè)卷物理試題（四）【答案】D【詳解】A．通過(guò)圖乙可知變壓器原線圈兩端電壓的最大值為Um=100V，周期ω=所以電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=100選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電壓表V1測(cè)量的是變壓器原線圈兩端電壓的有效值U選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電壓表V2測(cè)量的是理想變壓器副線圈的輸出電壓，與有無(wú)負(fù)載無(wú)關(guān)，根據(jù)理想變壓器原理U得電壓表V2的示數(shù)U選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．風(fēng)速加倍時(shí)，角速度ω加倍，根據(jù)E可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加倍，變壓器原線圈兩端電壓加倍，因此風(fēng)速加倍時(shí)，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=200選項(xiàng)D正確。故選D。7、如圖所示，變壓器初級(jí)、次級(jí)線圈匝數(shù)之比為5：1，輸入正弦交變電壓有效值為220V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω。燈泡電阻視為定值12Ω，燈泡的正常工作電壓為8V，電流表為交流電表，現(xiàn)調(diào)節(jié)變阻器直到燈泡在額定電壓下工作。則有（）A．變阻器上部分電阻為3ΩB．變阻器上部分電阻為8ΩC．電流表讀數(shù)為0.5AD．電流表讀數(shù)為0.4A【來(lái)源】2021屆廣東省百越名校聯(lián)盟高三（上）12月質(zhì)量檢測(cè)物理試題【答案】D【詳解】AB．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系有n1n由于燈泡與滑動(dòng)變阻器的上部分并聯(lián)，且有燈泡在額定電壓下工作，結(jié)合上式計(jì)算則U2=44V，U上=I2R上R燈R上+R燈=8V，U下=I2R下=36V，R=R上+R下經(jīng)過(guò)計(jì)算有R上=6Ω，I2=2AAB錯(cuò)誤；CD．由于電流表測(cè)的電流是原線圈的電流，根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)的關(guān)系有n1n計(jì)算得I1=0.4A則電流表讀數(shù)為0.4A，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。8、如圖所示，左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表。若原線圈接入如圖（b）所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數(shù)為3AB．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為100Hz【來(lái)源】2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期期末滿(mǎn)分沖刺模擬卷05【答案】C【詳解】A．電流表示數(shù)I=故A錯(cuò)誤。B．由題圖（b）可知原線圈兩端電壓的有效值U1＝220V，由U可得原、副線圈匝數(shù)之比n故B錯(cuò)誤。C．電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)都為有效值，故C正確。D．由題圖（b）可知T＝0.02s，所以交變電壓的頻率為f=選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。9、如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，原線圈的兩端a、b接正弦式交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，負(fù)載電阻R=44Ω，電流表A1的示數(shù)為0.2A。下列判斷正確的是（）A．原線圈和副線圈的匝數(shù)比為2：1B．原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5：1C．電流表A2的示數(shù)為0.1AD．電流表A2的示數(shù)為0.4A【來(lái)源】《2020-2021學(xué)年高中物理同步備課學(xué)案（2019人教版選擇性必修第二冊(cè)）》第三章第三節(jié)變壓器【答案】B【詳解】由變壓器的輸出功率等于輸入功率可得I可解得I原線圈和副線圈的匝數(shù)比n故選B。10、如圖甲所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=33:4，原線圈電路接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動(dòng)變阻器RA．交流電壓表V的示數(shù)為40VB．交流電流表A2的示數(shù)為C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),交流電流表A1示數(shù)增大，交流電壓表VD．由圖乙可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為50π?【來(lái)源】專(zhuān)題10交變電流和變壓器多選題專(zhuān)練【答案】AD【詳解】A．由題圖乙可知,原線圈輸入電壓有效值為330V，根據(jù)U1U2=n1n2,可得副線圈電壓為B．設(shè)流過(guò)燈泡L的電流有效值為I，燈泡的阻值為R，交變電流的周期為T(mén)，根據(jù)交變電流有效值的定義，有(40?V解得I=2故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，原副線圈匝數(shù)比不變、輸入電壓不變，則交流電壓表V的示數(shù)不變,理想變壓器的輸出功率增大，且理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，所以交流電流表A1示數(shù)也變大，故CD．根據(jù)題意可知ω=故交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為50πrad/s，故D故選AD。11、如圖，理想變壓器的原線圈與二極管一起接在u=2202sin50πt(V)交流電源上，副線圈接有R=55Ω的電阻，原、副線圈匝數(shù)比為A．副線圈的輸出功率為220WB．原線圈的輸入功率為110C．電流表的讀數(shù)為2D．副線圈輸出的電流方向不變【來(lái)源】2021屆山東省濟(jì)南市章丘區(qū)第四中學(xué)高三（上）1月物理試題【答案】C【詳解】AB．因?yàn)樵€圈上接有理想二極管，所以原線圈只有半個(gè)周期有電流，副線圈也只有半個(gè)周期有電流。由U得副線圈電壓的最大值U設(shè)副線圈電壓的有效值為U2U解得U副線圈的輸出功率P原線圈的輸入功率P故A、B錯(cuò)誤；C．電流表讀數(shù)I2=UD．因?yàn)樵€圈上接有理想二極管，原線圈中電流方向不變，原線圈中電流增大和減小時(shí)在副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，副線圈輸出的電流方向改變，故D錯(cuò)誤。故選C。12、如圖（a）所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)比n1：n2=55：4，原線圈接有交流電流表A1，副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表A2、滑動(dòng)變阻器R等，所有電表都是理想電表，二極管D正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖（b）所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．由圖（b）可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為100rad/sB．燈泡L兩端電壓的有效值為32VC．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)增大，A1示數(shù)減小D．交流電壓表V的讀數(shù)