【高二】高中物理选修3-2 5.4变压器课件及练习题答案含详解课时提升卷(十)第五章4.docx

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课时提升卷（十）
变　压　器
（40分钟　50分）
一、选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分）
1.对理想变压器可做出的判断是（　　）
A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗
B.低压线圈匝数少、电流小、导线细
C.高压线圈匝数多、电流大、导线细
D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗
2.在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如图所示，能正确反映其工作原理的是（　　）

3.（2025·唐山高二检测）如图所示，理想变压器原线圈接一交流电源，副线圈回路中有一定值电阻R和两个小灯泡L1、L2，最初电键S是断开的，现闭合电键S，则（　　）

A.副线圈两端电压变大　　B.灯泡L1变亮
C.电流表A1示数变大 D.电阻R中的电流变小
4.（2025·长春高二检测）如图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n2之比为10∶1。变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，两个阻值分别为20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表为理想电表。则（　　）

A.原线圈上电压的有效值为100V
B.原线圈上电压的有效值为502V
C.电压表的读数为5.0V
D.变压器的输入功率为2.5W
5.如图所示，理想变压器线圈匝数比n1∶n2=2∶1，分别接有相同的两只灯泡LA和LB，若在a、b间接正弦式交流电源，电源电压为U，则LB灯两端电压为（　　）

A.0.5U　　　B.2U　　　C.0.2U　　　D.0.4U
二、非选择题（本题共2小题，共20分。需写出规范的解题步骤）
6.（10分）如图，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡LA和LB，小灯泡LA的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω，已知两小灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A。

（1）原、副线圈的匝数比为多少？
（2）流过小灯泡LB的电流为多少？
7.（10分）（能力挑战题）（2025·太原高二检测）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1=3 300V，副线圈两端电压U2=220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V。求：

（1）原线圈n1为多少匝？
（2）当开关S断开时，电流表A2的示数I2=5A。则电流表A1的示数I1为多少？
（3）当开关S闭合时，电流表A1的示数I′1为多少？

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答案解析
1.【解析】选D。高压线圈匝数多，电流小，用细导线即可，A、C错误；低压线圈匝数少，电流大，线圈用粗导线，B错误，D正确。
2.【解析】选A。电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。
3.【解析】选C。闭合电键S，副线圈两端电压不变，选项A错误；副线圈输出电流增大，电阻R中的电流变大，灯泡L1两端电压降低，灯泡L1变暗，选项B、D错误；电流表A1示数变大，选项C正确。
【总结提升】动态电路的分析技巧
对于动态电路的分析技巧，关键是把握以下三点：
（1）输入电压U1决定输出电压U2，这是因为输出电压U2=n2n1U1，当U1不变时，不论负载电阻R变化与否，U2都不会改变。
（2）输出功率P2决定输入功率P1，可以推导出输出电流I2决定输入电流I1，在输入电压U1一定的情况下，输出电压U2也被完全确定。当负载电阻R增大时，I2减小，则I1相应减小；当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大。在使用变压器时，不能使变压器次级短路。
（3）电路中串联电阻的分压关系和并联电阻的分流关系与直流电路的规律相同。
4.【解析】选B。由题图乙可以看出，电压的最大值为100V，有效值U1=Um2，即原线圈上电压的有效值是502V，A错误，B正确；由变压器原理可知U1U2=n1n2，副线圈上电压的有效值为U2=52V，由电路关系可知，电压表读数为522V，C错误；由变压器的功率关系P1=P2，P2=U222R=1.25W，因此输入功率P1是1.25W，D错误。
【变式备选】（多选）如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，L1、L2、L3为三个规格均为“9V　6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图像如图乙所示。则以下说法中正确的是（　　）

A.电压表的示数为272V
B.三只灯泡均能正常发光
C.电流表的示数为2A
D.变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz
【解析】选B、C、D。输入端电压有效值为27V，电压表测量的是电压的有效值，所以A错；由n1n2=U1U2=I2I1可知，输出电压为9V，三只灯泡都正常发光，B对；每个灯泡正常发光时电流为23A，输出端干路电流为2A，C对；输入端周期为0.02s，频率为50Hz，变压器不会改变频率，D对。
5.【解题指南】解答本题时首先要明确电源电压U并不是变压器的输入电压，灯泡LA的电压与变压器输入电压之和才是电源电压U；然后再由理想变压器线圈匝数比得出灯泡LA上的电压和灯泡LB上电压的关系；最后设LB灯两端电压为ULB，用LB灯两端电压ULB来列出原线圈的闭合回路电压关系，就可顺利得出答案。
【解析】选D。设LB灯两端电压为ULB，由于理想变压器线圈匝数比n1∶n2=2∶1，故LA灯的电流是LB灯的一半，对原线圈电路可得：U=0.5ULB+2ULB，解得ULB=0.4U，选项D正确。
6.【解析】（1）U1=10V，根据小灯泡正常发光，则
U2=PLARLA=3V，n1n2=U1U2=103。新$课$标$第$一$网
（2）I2I1=n1n2，所以I2=n1n2I1=0.3A，
ILA=U2RLA=0.1A，ILB=I2-ILA=0.2A。
答案：（1）10∶3（2）0.2A
7.【解析】（1）由变压器电压与匝数的关系可得：
U1n1=U2n2=U，则n1=1 650匝。
（2）当开关S断开时，由
U1I1=U2I2可知，I1=U2I2U1=0.33A
（3）当开关S断开时，有：R1=U2I2=44Ω。
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，
有R′=R12=22Ω
副线圈中的总电流为I2′=U2R'=10A。
由U1I1′=U2I2′可知，I1′=U2I2'U1=0.67A
答案：（1）1 650匝（2）0.33A（3）0.67A

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