- 变压器的构造和原理
- 共204题
15.自耦变压器铁芯上只绕一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,下图为一降压式自耦变压器的示意图,其副线圈可调。现将原线圈接入一正弦交变电压,副线圈接入一可调电阻,电路中的A、V别为理想交流电流表和交流电压表。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、只将滑片P顺时针旋转时,由于Q不动时,滑动变阻器的阻值不变,根据变压比公式,自耦变压器的输出的电压减小,所以电压表的示数减小,故A错误;
B、只将滑片P逆时针旋转,当Q不动时,滑动变阻器的阻值不变,根据变压比公式,自耦变压器的输出的电压增大,所以电压表的示数增大,根据功率公式可知变压器输出功率变大,由于变压器输入功率等于输出功率,则知电流表示数也将增大,故B正确;
C、只将滑片Q向上移动,滑动变阻器的电阻增大,由于P不动时,自耦变压器的输出的电压不变,所以电压表的示数不变,故C错误;
D、只将滑片Q向下移动,滑动变阻器的电阻减小,由于P不动时,自耦变压器的输出的电压不变,所以电压表的示数不变,根据功率公式可知变压器输出功率变大,由于变压器输入功率等于输出功率,则知电流表示数也将增大,故D错误;
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
含变压器电路的动态分析,只将滑片Q移动时,根据Q的变化,确定出全电路的电阻的变化,进而可以确定全电路的电流的变化的情况;只将滑片P旋转时,输电电压大小发生变化,根据电阻不变,来分析其他的元件的电流和电压的变化的情况.
易错点
关键掌握变压器输出电压由输入电压与匝数比决定,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动态电路的分析等知识点交汇命题.
知识点
8.如图所示的电路中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( )(多选题)
正确答案
解析
A、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以R上消耗的功率变大,故A错误;
B、S由a切换到b副线圈匝数变小,所以副线圈电压变小,电阻不变,所以I2减小,故B正确;
C、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以I2增大,理想变压器输出功率与输入功率相等且都增大,则I1增大,故C正确;
D、S置于b位置不动,P向上滑动,电阻变小,电压不变,所以输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,则I1增加,故D错误.
考查方向
变压器的构造和原理
解题思路
理想变压器输入功率等于输出功率,原副线圈电流与匝数成反比,原副线圈电压与匝数成正比.
易错点
理解理想变压器的原理,输出电压由输入电压与匝数比决定,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与交流电的有效值,电路的动态分析等知识点交汇命题.
知识点
19.如图(甲)所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源.电压随时间变化规律如图(乙)所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r=2Ω,接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则
正确答案
解析
由市电220V,结合变压器匝数比,容易得出s输出电压为22V
但要注意电动机为非纯电阻用电器,故A答案正确,B错误
频率等于周期的倒数,由图可知频率为50赫兹;
风扇卡住时电阻骤然减小,输出端电路总电阻减小,总电流增大,R上分得的电压增大,输出电压不变,灯泡分得电压将减小,灯变暗
考查方向
变压器原理与电路知识的综合考察
解题思路
由市电220V,结合变压器匝数比,容易得出s输出电压为22V
但要注意电动机为非纯电阻用电器
易错点
电动机为非纯电阻用电器,电机卡住时电阻会减小
知识点
20.如图,单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直,线框电阻不计,线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动,理想变压器匝数比为n1:n2,开关S断开时,额定功率为P的灯泡L1正常发光,电流表示数为I,电流表内阻不计,下列说法正确的是
正确答案
解析
A.感应电动势为,感应电动势为正弦式交变电压,则电流也为正弦式交变电流,故A项正确;
B.线框从图中位置转过后,速度方向与磁感应强度方向夹角为
,此时感应电动势瞬时值为
,对于电压,一般取有效值,即原线圈电压
,副线圈电压U2,原线圈电流为I,副线圈电流为I2,所以有
,P=U2I2,
,联立得
,所以
,则感应电动势瞬时值为为
,故B正确;
C.由B项分析可知,灯泡L1额定电压,故C错误;
D.理想变压器原副线圈的功率相等,副线圈功率增加,原线圈功率也增加,电流变大,故D正确;
考查方向
变压器的构造和原理;法拉第电磁感应定律
解题思路
由正弦式交流电产生原理及变压器的构造与原理可知交产的电流为正弦式电流,由变压器电压、电流与匝数比之间的关系及功率公式求出灯泡L1两端的额定电压,并判断出原线圈中电流的变化.
易错点
掌握理想变压器,输出功率决定输入功率.
教师点评
本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功率,有效值,瞬时值表达式,闭合电路欧姆定律等知识点交汇命题.
知识点
19.如图(甲)所示为一个小型电风扇的电路简图,其中理想变压器的原.副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a.b接上一个正弦交变电源.电压随时间变化规律如图(乙)所示,输出端接有额定电压均为12 V的灯泡和风扇电动机,电动机线圈电阻r=2Ω,接通电源后,灯泡正常发光,风扇正常工作,则
正确答案
解析
A、理想变压器原副线圈电压值与匝数成之比,故有:
电阻两端的电压为:UR=U2-U灯=10V,故A正确;
B、电风扇与灯泡并联,故风扇两端的电压为12V,而电风扇为非纯电阻元器件,故电流为:
,故B错误;
C、原线圈中交流电的频率为:,变压器只改变电压,不会改变频率,故C错误;
D、风扇突然卡主住,流过风扇的电流增大,故干路电流增大,电阻分的电压增大,灯泡两端的电压减小,故灯泡变暗,故D正确;
故选:AD
考查方向
变压器的构造和原理.
解题思路
理想变压器的电压之比等于匝数之比,再利用串并联关系及非纯电阻的电流即可判断。
易错点
理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象,根据串并联电路关系及非纯电阻电路的特点即可求得
知识点
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