1、 第 - 1 - 页 共 4 页 - 1 - 热考热考 13 交流电及变压器交流电及变压器 1(2019 年四川成都模拟)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 101， 原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，R0和 R1为定值 电阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小下列说法中正确的是( ) A电压表的示数为 22 V B图乙中电压的有效值为 220 V C环境温度升高时电流表示数增大 D环境温度升高时电压表示数增大 【答案】C 2(2019 年云南昆明质检)如图所示为一理想变压器，其中 a、b、c 为三个额定电压相同 的灯泡，输入电压 u
2、Umsin(100t) V当输入电压为灯泡额定电压的 8 倍时，三个灯泡刚好 都正常发光下列说法正确的是( ) A三个灯泡的额定电压为 Um/8 B变压器原、副线圈匝数比为 92 C此时灯泡 a 和 b 消耗的电功率之比为 27 D流过灯泡 c 的电流，每 0.02 s 方向改变一次 【答案】C 【解析】设灯泡的额定电压为 U，根据题意，输入电压 U入Um 28U，得 U 2Um 16 ，此 时原线圈两端的电压为 U1U入U7U，副线圈两端的电压为 U22U，则变压器原、副线 圈匝数比为n1 n2 U1 U2 7 2，根据 I1 I2 n2 n1 2 7，因为 a、b 此时都能正常发光，故电压
3、都为额定电压， 根据 PUI，可知 a、b 消耗的电功率与电流成正比，即此时灯泡 a 和 b 消耗的电功率之比为 27，由输入电压的表达式，可知角频率 100 rad/s，则周期 T2 0.02 s，而变压器不 会改变交变电流的周期，故每 0.02 s 电流方向改变两次故 A、B、D 错误，C 正确 3(2019 年山西六校联考)如图甲所示，一阻值为 R 的电阻接在电动势为 E、内阻为 r 的 直流电源两端，电源的效率为 94.1%；如图乙所示，当该阻值为 R 的电阻通过理想变压器接在 第 - 2 - 页 共 4 页 - 2 - 电压有效值为 E、内阻为 r 的交流电源上时，变压器原线圈两端的
4、电压为E 2，则该变压器的原、 副线圈匝数比为( ) A41 B14 C161 D116 【答案】B 【解析】根据电源的效率为 94.1 可知 P 出 P总 IU IE IR IRr R Rr94.1，解得 R16r， 根据原、副线圈的电压比等于匝数比可知，n1 n2 U1 U2 E 2 U2，解得 U2 En2 2n1，根据原、副线圈的功 率相等可知，I1U1I2U2U 2 2 R ，即 E 2r E 2 En1 2n2 2 R ，综合 R16r，解得n1 n2 1 4，故 B 正确 4如图所示的电路中，R 为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C 为电容器，灯泡 L 的额定电压为 50
5、 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为 21.闭合开关 S，在 a、b 两端输入 正弦交变电流 U100 2sin(10t) V，则下列说法正确的是( ) A灯泡会正常发光 B光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等 C增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮 D断开电键 S，灯泡会熄灭 【答案】C 5在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示 的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的 A、B 两端，电压表和电流表均为理想电 表，Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R 为定值电阻下列说法正确的是( ) A变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为 u36 2sin(5
6、0t) V 第 - 3 - 页 共 4 页 - 3 - B在 t0.01 s 时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零 CRt处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表 V1、V2的比值不变 DRt处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小 【答案】B 6(多选)如图所示，电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1n2443，原线圈输 入交变电压 u220 2sin(100t) V，在副线圈中接有电流表 A、阻值为 10 的定值电阻 R 和 电容器 C，其中电流表的内阻是定值电阻的一半下列说法中正确的是( ) A通过电流表的电流方向 1 s 内变化 100 次 B电流表的读数是
7、1 A C电阻 R 消耗的电功率小于 10 W D原线圈的电流为 3 44 A 【答案】AC 【解析】根据 T2 0.02 s 可得知 1 s 内有 50 个周期，每个周期电流方向改变两次，所 以通过电流表的电流方向 1 s 内变化 100 次，选项 A 正确；根据U1 U2 n1 n2可得，副线圈两端电压 的有效值为 U215 V，电容器通交流，隔直流，电流表的读数大于 1 A，选项 B 错误；电流 表两边的电压大于5 V， 定值电阻R两端的电压小于10 V， 所以电阻R消耗的电功率小于10 W， 选项 C 正确；因为I2 I1 n1 n2，副线圈电流大于 1 A，所以原线圈的电流大于 3
8、44 A，选项 D 错误 7(多选)(2019 年兰州一模)理想电压表和理想电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示 的电路，接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻 R110 .图乙是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象，则下列选项正确的是( ) A电流表读数是 1 A B电压表读数是 311 V C每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是以 UR311cos (100t) V D通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是 i 2cos (100t) A 【答案】AD 第 - 4 - 页 共 4 页 - 4 - 【解析】由题图乙，输出电压最大值为 311 V，则有效值为 220 V，故电压表示数应为 2
9、20 V电流 I U 2R 220 2110 A1 A，即电流表示数为 1 A，故 A 正确，B 错误；灯泡电阻相同， 故其电压相等，为输出电压的一半，而每只灯泡电压的变化周期与输出电压相同，所以灯泡 两端电压随时间变化规律为 UR155.5cos(100t) V，故 C 错误；根据 iE R得，电路最大电流 为 imax 311 110110 A 2 A，故电流 i 2cos(100t) A，故 D 正确 8(多选)(2019 年海南琼海模拟)如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所 示，副线圈电路中 R0为定值电阻，R 是滑动变阻器，C 为耐压值为 22 V 的电容器，所有电表 均
10、为理想电表下列说法正确的是( ) A副线圈两端电压的变化频率为 50 Hz B电流表的示数表示的是电流的瞬时值 C原副线圈匝数比为 101 时，可保证电容器 C 不被击穿 D滑动片 P 向下移时，电流表 A1和 A2示数均增大 【答案】AD 【解析】根据图乙知交流电周期为 0.02 s，所以频率为 50 Hz，故 A 正确；电流表的示数 表示的是电流的有效值，故 B 错误；由题意知，原线圈的最大电压为 311 V，而电容器的耐压 值为 22 V，即为最大值，根据原副线圈的电压有效值与匝数成正比，则有原副线圈匝数比应 小于311 2 22 210 21，故 C 错误；滑动变阻器的触头向右滑动，电阻增大，而副线圈电压 不变，变压器的输入功率等于输出功率减小，故 D 正确
