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变压器1.理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后,接6 V恒定直流电源,如图所示,当副线圈的负载电阻R2变小时,以下说法正确的是()A 输出功率增大B A2读数增大C A1读数增大D A1读数不为零,且保持不变【答案】D【解析】变压器不能用来改变恒定直流电压,因此变压器原线圈接在6 V恒定直流电电源上,副线圈上无电压,无输出功率,无读数,由于原线圈构成直流通路,故有恒定读数,选项D正确2.如图所示,有一矩形线圈绕OO轴在匀强磁场中匀速转动产生交变电流,通过滑环接一理想变压器线路中接有电压表和电流表,不计矩形线圈和导线的电阻滑动接头P可以上下移动,副线圈上接有可调电阻R,下列判断正确的是()A 当P位置不动、R增大时,电压表的示数增大B 当P位置不动、R增大时,电压表的示数减小C 当P位置向上移动、R不变时,电流表的示数增大D 当P位置向上移动、R不变时,电流表的示数减小【答案】C【解析】因不计矩形线圈和导线的电阻,电压表的示数即电动势的有效值,电动势不变,电压表示数不变,选项A、B错误;根据理想变压器变压规律,副线圈输出电压U2U1,因n1减小,U2会增大,由输出功率等于输入功率P2P1U1I1知,电流表示数I1会增大,选项C正确,选项D错误3.图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为31,图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表以下说法正确的是()Aab输入端电压的瞬时值表达式为Uab27sin 100t(V)Bab输入端输入功率Pab18 WC 电流表的示数为2 A,且四只灯泡均能正常发光D 断开K,电压表V读数将变小【答案】C【解析】由输入端交变电压u的图象,可知其最大值为27V,有效值是27 V,副线圈电压为:UU1279 V,所以副线圈三只灯泡均能正常发光灯泡的额定电流:I0AA,电流表读数为I23A2 A,原线圈电流为I1I22A,所以原线圈的灯泡也能正常发光,ab输入端电压为UabUU292736 V,输入端电压的瞬时值表达式为Uab36sin 100t(V),A错误,C正确四个灯泡都正常发光,所以ab输入端输入功率Pab4624 W,故B错误;若将K断开,则副线圈上的输出电流将减小,所以原线圈的输入电流减小,则流过灯泡L1的电流减小,L1上消耗的电压减小,所以原线圈上的电压将增大,即电压表V读数将变大,故D错误4.如图所示,变压器的输入电压U一定,两个副线圈的匝数分别是n2和n3,当把电热器接a、b,让c、d空载时,电流表读数为I2;当把同一电热器接c、d,而a、b空载时,电流表读数为I3,则I2I3等于()An2n3Bn3n2CnnDnn【答案】C【解析】由P1P2知,当电热器接a、b,让c、d空载时,有I2U;当把同一电热器接c、d,而让a、b空载时,有I3U,又由变压器的电压关系可知,所以I2I3UUnn,故答案为C.5.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为101,R0为定值电阻,R是滑动变阻器,原线圈两端的输入电压u200sin 100tV,设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2;理想交流电流表A1、A2示数分别是I1、I2.下列说法中正确的是()A 电压表V2的示数U220 VB 滑片P向b端滑动过程中,U2不变、I2变大C 滑片P向b端滑动过程中,U1变小、I1变大D 通过原、副线圈的交变电流频率之比为101【答案】B【解析】原线圈两端的输入电压有效值为V,由,得副线圈两端电压为10V(即为电压表V2的读数),A错误若滑动变阻器的滑动触头P向b端移动,则负载电阻R减小,电压U1、U2均不变,则电流表A2示数I2变大,由I1I2变大,B正确,C错误变压器能变压,而原副线圈的电流的频率不变为1:1,D错误6.用一理想变压器给负载供电,变压器输入端的电压不变,如图所示开始时开关S是断开的现将开关S闭合,则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()A V1、V2的示数不变,A1的示数增大,A2的示数减小,P入增大B V1、V2的示数不变,A1、A2的示数增大,P入增大C V1、V2的示数不变,A1、A2的示数减小,P入减小D V1的示数不变,V2的示数增大,A1的示数减小,A2的示数增大,P入减小【答案】B【解析】因输入电压不变,所以电压表V1的示数不变据公式U2,可知U2也不变,即电压表V2的示数不变I2知,S闭合后R负减小,故I2增大,电流表A2的示数增大;输入电流I1随输出电流I2的增大而增大,故电流表A1的示数增大因P出U2I2,故P出增大P入随P出变化而变化,故P入增大故选B.7.如图所示,在A、B间接入正弦交流电U1220 V,通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R20 的纯电阻负载供电,已知D1、D2为相同的理想二极管,正向电阻为0,反向电阻无穷大,变压器原线圈n1110匝,副线圈n220匝,Q为副线圈正中央抽头,为保证安全,二极管的反向耐压值至少为U0,设电阻R上消耗热功率为P,则有()AU040V,P80 WBU040 V,P80 WCU040V,P20 WDU040 V,P20 W【答案】C【解析】在A、B间接入正弦交流电U1220 V,有:,得有效值U240 V而二极管的反向耐压值至少为U0,它是最大值,所以U040V,Q为副线圈正中央抽头,则R两端电压为20 V,所以R消耗的热功率为PW20 W,故选C.8.(多选)如下图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1为原线圈中的电流,则()A 保持U1及P的位置不变,K由a扳向b时,I1将增大B 保持U1及P的位置不变,K由b扳向a时,R消耗功率减小C 保持U1不变,K接在a处,使P上滑,I1将增大D 保持P的位置不变,K接在a处,若U1增大,I1将增大【答案】ABD【解析】保持U1及P的位置不变,K由a扳向b时,n1减小,增大,由U2U1知U2变大,则输出电流I2增大,输出功率增大,输入功率也增大,由P1U1I1知,I1增大,A正确同理,K若由b扳向a,R消耗功率将减小,B正确U1不变,K接在a处,使P上滑时,I2减小,I1也减小,故C错保持P的位置不变,K接在a处,使若U1增大,则U2也增大,即I2增大,则P2增大,P1P2,故I1也增大,故D正确9.(多选)一台理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比是11:1,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电一只理想二级管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示则下列判断正确的是()A 原、副线圈中的功率之比为11:1B 若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ,则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 200 JC 若只将S从1拨到2,电流表示数减小D 若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则两电表示数均减少【答案】BC【解析】原、副线圈中的功率之比为1:1;变压器次级电压为U2U120 V,因为次级接的二极管有单向导电性,若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ,则1 min内滑动变阻器产生的热量为Qt60 J1 200 J;若只将S从1拨到2,则n1变大,U2减小,I2减小,则I1减小,即电流表示数减小;若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则R变大,电压表读数是不变的,所以次级电流减小,初级电流也减小,即只有电流表示数减少选项B、C正确10.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A 原、副线圈匝数比为91B 原、副线圈匝数比为19C 此时a和b的电功率之比为91D 此时a和b的电功率之比为19【答案】AD【解析】设灯泡的额定电压为U0,则输入电压U10U0,由于两灯泡均正常发光,故原线圈两端的电压U1UU09U0,副线圈两端的电压U2U0,所以原、副线圈的匝数比n1n2U1U291,A正确,B错误;原、副线圈的电流之比I1I2n2n119,由电功率PUI可知,a和b的电功率之比为19,C错误,D正确11.(多选)如图所示,电路中的变压器为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器的滑动触头,原线圈两端接电压恒定的交变电流,则能使原线圈的输入功率变大的是()A 保持P的位置不变,S由b切换到aB 保持P的位置不变,S由a切换到bC S掷于b位置不动,P向上滑动D S掷于b位置不动,P向下滑动【答案】AC【解析】保持P的位置不变,S由b切换到a,副线圈匝数变大,副线圈电压变大,电阻不变,输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,A正确;保持P的位置不变,S由a切换到b,副线圈匝数变小,副线圈电压变小,所以副线圈功率变小,故原线圈功率变小,B错误;S置于b位置不动,P向上滑动,电阻变小,电压不变,输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,C正确;S置于b位置不动,P向下滑动,电阻变大,电压不变,输出功率变小,故原线圈的输入功率变小,D错误12.如图所示,交流发电机电动势的有效值E20 V,内阻不计,它通过一个R6 的指示灯连接变压器,变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6 V0.25 W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计,求:(1)降压变压器原、副线圈匝数比;(2)发电机的输出功率【答案】31 6.67【解析】(1)彩色小灯泡额定电流ILAA,副线圈总电流I224IL1 A,变压器输入功率I1U1I2U26 W,变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得EU1I1R6 I1,代入E值解得I1A(I13 A应舍去据题意是降压变压器,I1I21 A),所以.(2)发电机输出功率PI1E6.67 W.13.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数n1n231,原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表,副线圈两端接有理想交流电压表,可变电阻R以及若干“6 V,6 W”的相同灯泡,输入端交变电压u的图象如图乙所示(1)求图甲中电压表的读数;(2)要求灯泡均正常发光,求电路中最多允许接入的灯泡个数;(3)为满足(2)中的要求,求可变电阻R应调到的电阻值【答案】(1)9 V(2)9(盏)(3)【解析】(1)根据题图乙可得原线圈电压的最大值U1m27V,其有效值U127 V,根据n1n2U1U2,代入数据得电压表的读数U29 V.(2)设原线圈中通过的电流为I1,副线圈中通过的电流为I2,为使副线圈接入的灯泡最多,则I13 A,根据U1I1U2I2,U2U1,代入数据得I29 A,正常发光时每个灯泡中电流为I灯1 A,所以允许接入的灯泡个数为n9(盏)(3)电阻两端电压为URU2U灯3 V,电阻阻值为R.14.如图甲所示为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头原线圈输入正
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