变压器动态分析.doc

★★★13.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2.输电线的等效电阻为R.开始时,电键S断开,当S闭合时,下列说法中正确的是( ).【1】
(A)副线圈两端的输出电压减小 (B)通过灯泡L1的电流减小
(C)原线圈中的电流增大 (D)变压器的输入功率增大
答案:BCD
★★★5.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n1和n2.,当把电热器接在ab,使cd空载时,电流表的示数为I1；当把电热器接在cd,而使曲空载时,电流表的示数为I2,则I1：I2等于( ).【1】
(A)n1﹕n2 (B)n21﹕n22 (C)n2﹕n1 (D)n22﹕n12
答案:B
2．（2006年·江苏）如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消
耗的功率减小
B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小
C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小
提示：保持P的位置及U1不变，S由b切换到a时，由理想变压器电压比公式可知，副线圈两端电压U2增大，也增大，则R上消耗的功率增大，增大，增大A选项错误、C选项正确；保持P的位置及U1不变，S由a切换到b时，U2减小，则也减小，B选项正确；保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动时，U2不变，R减小，则I2增大，由电流比公式可知，I1也增大，D选项错误．
12．（2006年·上海）如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为nl和n2，当负载电阻R中流过的电流为I时，原线圈中流过的电流为_________；现减小负载电阻R的阻值，则变压器的输入功率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）．
【答案】，增大
26．如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S断开时，图中电压表示数U和电流表示数I的变化是
A．U、I均变大
B．U变大，I变小
C．U、I均变小
D．U变小，I变大
A
B
R
Q
P
A
U
28．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．AB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
30．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是
~
M
R2
R1
R3
a
b
V2
A2
A1
V1
~

A．A1的示数不变，A2的示数增大 B．V1的示数不变，V2的示数减小
C．V1的示数不变，V2的示数增大 D．A1的示数增大，A2的示数减小
3.（09·江苏物理·6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有 （ AB ）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100 V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
解析：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为V=20V，由得副线圈两端的电压为V，电压表的示数为交流电的有效值，B项正确；交变电压的频率为 Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D项错误。
3.（08四川·16）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1
和V2
为理想电压表，读数分别为U1和U2； A1
、A2
和A3
为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是 （ BC ）
A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大
解析：因为变压器的匝数与U1不变，所以U2与两电压表的示数均不变．当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B正确．
4.（北京朝阳区2008年一模）如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，接线柱a、b接电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源。当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，示数发生变化的电表是 （ A ）

7.（扬州市2008届第二次调研）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈、两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则 （ A ）
A.当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为；
B.当时，、间的电压瞬时值为；
C.单刀双掷开关与连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小；
D.当单刀双掷开关由扳向时，电压表和电流表的示数均变小；
9.（青岛市2008年质检）如图所示，在一理想变压器的副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一正弦交变电压，下列说法正确的是 （ B ）
A．保持Q位置不变，将P向上滑动，变压器的输出电压变小
B．保持Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变小
C．保持P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变小
D．保持P位置不变，将Q向上滑动，变压器输出功率变小
12.（济南市2008年5月质检）如图所示，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 （ B ）
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两端的电压降增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
17.（通州市2008届第六次调研）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10:1，原线圈输入交变电压V，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻阻值相同，，下列关于电路的分析正确的是 （ BC ）
A．开关S断开时，电流表示数为
B．开关S断开时，两电阻总的电功率为
C．开关S闭合时，两电阻总的电功率为
D．电容器的耐压值至少是V
25.（淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研）供电系统由于气候原因遭到严重破坏。为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则 ( AC )
～发电机
A2
A1
V2
V1
P
用户
R0
a
P
a
R 0
A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变
时，应使滑动触头P向上滑动
B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变
时，应使滑动触头P向下滑动
C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑
D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑
4.（枣庄市2008年模拟考试）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心接头，电压表V和电流表A均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u=200100πt（V）。下列说法正确的是 （ D ）
A．当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V
B．当单刀双掷开关与b连接时, 电压表的示数为11V
C．当单刀双掷开关与a连接, 滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表的示数不变,电流表的示数变大
D．单刀掷开关由a扳向b时(滑动变阻器触头P不动),电压表和电流表的示数均变大
5.（北京西城区2008年4月抽样）图中B为理想变压器，接在原线圈上的交变电压有效值保持不变。灯泡L1和L2完全相同(阻值恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、表流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的。当S断开后，下列说法正确的是 （ D ）
A．电压表的示数变大 B．电流表A1的示数变大
C．电流表A2的示数变大 D．灯泡L1的亮度变亮
8.（烟台市2008届第一学期期末考）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1. 原线圈接正弦交变电压U，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机. 电动机线圈电阻为R，当变压器的输入端接通电源后，电流表的示数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，则下列判断正确的是 （ D ）
A．电动机两端电压为IR
B．电动机的输入功率为I2R
C．变压器原线圈中的电流为nI
D．变压器的输入功率为
19.（徐州市2008届摸底考试）如图所示，变压器的输入电压恒定，在下列措施中能使电流表示数变大的是（ AD ）
A．保持变阻器的滑片不动，将K从2拨向1
B．保持变阻器的滑片不动将K从1拨向2
C．保持K与1相连接，将变阻器的滑片向上移 　　
D．保持K与1相连接，将变阻器的滑片向下移

练习三电感和电容对交变电流的影响
一、选择题(每题5分，共50分)
1.A关于电感对交变电流的影响，下列说法中正确的是
A.电感不能通直流电流，只能通交变电流
B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一只电感线圈对频率低的交变电流的阻碍较小
D.同一只电感线圈对频率高的交变电流的阻碍较小.
答案：C
2.A如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时
A.电容器电容增大 B.电容器电容减小
C.电灯变暗 D.电灯变亮
答案：D
3.A两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是
A.L1灯比L2灯亮 B.L1灯发光，L2灯不发光
C.L1灯不发光，L2灯发光 D.两灯亮度相同
答案：C
4.B如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是
A.L1、L2、L3亮度都不变
B.L2变暗，L2不变、L3变亮
C.L1变暗、L2变亮、L3不变
D.L1变亮、L2变暗、L3不变
答案：C
5.B下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有
A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大
B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小
C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大
D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小
答案：AD
6.B如图所示，某电子电路的输入端输入电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分.若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各器件的作用，下列说法中正确的有
A.L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈
B.C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容
C.C2在此的功能为通高频、阻低频，叫做高频旁路电容
D.上述说法都不对
答案：BC
7.B对电容器能通交变电流的原因，下列说法中正确的有
A.当电容器接到交流电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流
B.当电容器接到交流电源上时，电容器交替进行充电和放电，电路中才有交变电流
C.在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动
D.在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器
答案：BD
8.B如图所示为某电器中电路的一部分，当输入有直流成分、交流低频成分和交流高频成分的电流后，在其输出端得到可调大小的交流低频成分，那么有关各元器件的作用的说法中，正确的有
A.C1为高频旁路电容器，交流高频成分被该电容器短路
B.R为滑动变阻器，它的滑动片上下移动可以改变输出端电压的大小
C.C2为隔直电容器，交流低频成分通过该电容输出
D.C1的电容较大、C2的电容较小
答案：ABC
9.B如图所示，开关S与直流恒定电源接通时，L1、L2两灯泡的亮度相同，若将S与交变电源
接通
A.L1和L2两灯泡亮度仍相同
B.L1比L2更亮些
C.L1比L2更暗些
D.若交变电源电压的有效值与直流电压相同，两灯与原来一样亮
答案：B
10.B如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，开关S接通恒定直流电源时，灯泡L1发光，L2不亮，后将S与有效值和直流电压相同的交变电源接通，这时
A，L2比L1更亮些 B.L2比L1更暗些
C.L2仍然不亮 DL2可能和L1一样亮
答案：D
二、填空题(每空5分，共25分)
11.B如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.
答案：变亮、变暗
12.B两只完全相同的灯泡L1和L2分别与相同的电感串联，组成如图所示的甲、乙两个相同的部分电路.现在甲电路两端加恒定电压U，L1灯发光；而在乙电路两端加最大电压为U，的正弦交变电压，L2灯也发光.比较两灯的明暗程度，是L1灯的亮度________L2灯亮度.(填“大于”、“等于”、“小于”)
答案：大于
13.B如图所示电路，当在a、b两端加上直流电压时，L1正常发光，L2不亮；当a、b两端加上同样电压的交变电流时，L1发光亮度变暗，而L2正常发光.则A、B分别为________和________.
答案：电感线圈、电容器
三、计算题(共25分)
14.B(12分)如图所示是常用电器中电源部分的滤波装置，当输入端输入含有直流成分、交流高频成分和交流低频成分的电流后，能在输出端得到稳定的直流电，试分析其工作原理及各电容和电感的作用.
答案：当含有多种成分的电流输入到C1两端时，由于C1通交流、隔直流的功能，电流中的交流成分被衰减，而L有通直流、阻交流的功能，就只有直流成分的电流通过L，到C2两端时，C2进一步滤除电流中的残余交流成分，这样输出端得到的就是稳定的直流电.
15.C(13分)如图所示的电路，电源电压U=20sin314t(V)，设二极管正向电阻为零，反向电阻为无限大，负载R=20omega，若其中一个二极管断路，求R中消耗的功率.
答案：解：图示电路中其中一个二极管断路相当于半波整流，在导电的半周期的功率为
P1=I2R==10W
而在截止的半周期内的功率P2=0
故一个周期内，电阻R上消耗的功率为：
=5W
7.B如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是
A.I1变大，I2变小 B.I1变小，I2变大
C.I1、I2都变小 D.I1、I2都变大
答案：C
8.B一理想变压器，原副线圈的匝数比n1：n2=1：2，电源电压u=220sinωtV，原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A的保险丝，副线圈中接人一可变电阻R，如图所示，为了使保
险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于
A.440omega B.440omega，
C.880omega D.880omega
答案：C
9.B如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡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上的电压降增大
C.通过灯泡L1的电流减小
D.原线圈中的电流增大
答案：BCD
13.B如图所示为理想变压器供电示意图，A为与原线圈串联的灯泡，A1、A2为副线圈的负载，当闭合开关S后(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，各灯泡亮度的变化情况是A1________，A2________.(填“变亮”、“变暗”或“不变”)
答案：变亮、变亮
2．（2006年·江苏）如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关．P是滑动变阻器R的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是
A．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消
耗的功率减小
B．保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小
C．保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则I1增大
D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1减小
提示：保持P的位置及U1不变，S由b切换到a时，由理想变压器电压比公式可知，副线圈两端电压U2增大，也增大，则R上消耗的功率增大，增大，增大，A选项错误、C选项正确；保持P的位置及U1不变，S由a切换到b时，U2减小，则也减小，B选项正确；保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动时，U2不变，R减小，则I2增大，由电流比公式可知，I1也增大，D选项错误．
乙
甲
9．（1997年·全国）如图甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V．若分别在c、d两端与g、h两端加上110伏的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为
A．220V，220V
B．220V，110V
C．110V，110V
D．220V，0
22．如图所示，理想变压器输入电压一定，两个副线圈匝数为n2和n2′，当把一个电热器接在a、b间，让c、d空载时，电流表示数为I，当把电热器接在c、d间，让a、b空载时，电流表示数为I′，则I′∶I为
A． B．
C． D．
26．如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S断开时，图中电压表示数U和电流表示数I的变化是
A．U、I均变大
B．U变大，I变小
C．U、I均变小
D．U变小，I变大
A
B
R
Q
P
A
U
28．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．AB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
30．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是
~
M
R2
R1
R3
a
b
V2
A2
A1
V1
~

A．A1的示数不变，A2的示数增大 B．V1的示数不变，V2的示数减小
C．V1的示数不变，V2的示数增大 D．A1的示数增大，A2的示数减小