高中物理探究变压器电压与匝数的关系试题

如图所示为一理想变压器，S为一单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动片，U₁为加在原线圈两端的电压，I₁为原线圈中的电流。则(       )

A．保持U1及P的位置不变，S由a拨到b时，I1将增大

B．保持U1及P的位置不变，S由b拨到a时，R消耗的功率减小

C．保持U1不变，S拨到a处，使P上滑，I1将增大

D．保持P的位置不变，S拨到a处，若U1增大，I1将增大

利用太阳能电池这个能量转换器件将太阳能转变为电能的系统又称光伏发电系统．光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式．将直流电变为交流电的装置称为逆变器．
(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处？请简要回答．
(2)有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图4－15所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V　40 W”灯6盏，若全部电灯正常发光，则

①发电机输出功率多大？
②发电机电动势多大？
③输电效率多少？

有三盏电灯L₁、L₂、L₃，规格分别为“110V　100W”、“110V　60W”、“110V　25W”，在只能增加一个设备（或一个用电器），能使每盏灯都正常发光（要求设计的电路最节省电能）。求：
（1）如果使用220V直流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图；
（2）如果使用220V交流电源，应增加什么设备（或用电器）如何连接？说明理由，并在对应方框内画出电路图。

如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁∶n₂ =k，导轨宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=v_msin(t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是

A．在t=时刻电流表的示数为

B．导体棒两端的最大电压为BLvm

C．电阻R上消耗的功率为

D．从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T

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

(14分)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝ T．为用此发电机所发出交变电流带动两个标有“220 V,11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图12所示，求：

(1)发电机的输出电压有效值为多少？
(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？
(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大？

如图，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u=120sin100πtV，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻R1=1Ω，R2=2Ω。下列关于电路的分析正确的是

A．开关S断开时，电流表示数为0.4A

B．开关S断开时，两电阻总的电功率为96W

C．开关S闭合时，电流表示数为0.45A

D．开关S闭合时，两电阻总的电功率为54W

某发电厂用的电压将电能输出到远处的用户，后改为用的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为。要将的电压升高到，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是匝。

图甲所示电路中， 为相同的电流表，为电容器，电阻的阻值相同，线圈的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在时间内（）

A．	电流表 的示数比 的小
B．	电 流表 的示数比 的小
C．	电流表 和 的示数相同
D．	电流表的示数都不为零

如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是（）

A．	若电压表读数为 ，则输入电压的最大值为
B．	若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．	若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．	若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的倍

一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图5所示，副线圈所接电路如图所示，为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是（）

A．	副线圈输出电压的频率为50
B．	副线圈输出电压的有效值为31.1
C．	P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．	P向右移动时，变压器的输出功率增加

（1999年全国）下面是4种亮度的台灯的电路示意图．它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V，40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小
图17－4－11

（1998年上海）如图17－4－13所示，理想变压器原副线圈匝数之比为n₁∶n₂＝2∶1，原线圈接200 V交流电源，副线圈接额定功率为20 W的灯泡L，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V时，灯泡实际消耗功率与其额定功率之比为________，此时灯泡中的电流为________A．（设灯泡电阻恒定）

图17－4－13

如图17－4－12所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n₁∶n₂＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比P_A∶P_B＝________，两电阻两端电压之比U_A∶U_B＝________．

图17－4－12

为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接了理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后（）

A．	示数变大， 与 示数的比值不变
B．	示数变大， 与 示数的比值变大
C．	示数变小， 与 示数的比值变大
D．	示数不变， 与 示数的比值不变