第三章第三节 变压器——高二物理人教版（2019）选择性必修第二册课后习题
【教材课后习题】
1.变压器为什么不能改变恒定电流的电压？
2.有些机床（如图）为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1440匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是多少？
3.当变压器的一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交变电流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220 V的交流电路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数。
4.变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？
5.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损耗可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？
【定点变式训练】
6.如图为电吹风电路图，a、b为两个固定触点，c、d为可动扇形金属触片P上的两个触点，触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数，已知小风扇额定电压为50V，下列说法正确的是( )
A.停机时c与b接触 B.吹热风时c与a接触，d与b接触
C.吹冷风时d与a接触 D.
7.如图甲所示的黑光灯利用紫色光引诱害虫飞近高压电网罩来击杀害虫。图乙是黑光灯高压电网罩的工作电路，变压器将有效值为220V的交变电压变成高压，当高压电网罩的电压峰值达到3110V时，可击杀害虫，则变压器的匝数比为( )
A.1:10 B.1:20 C.22:311 D.311:22
8.如图所示为一理想变压器，其原线圈和灯泡串联，副线圈接可变电阻R，理想变压器的原、副线圈的匝数分别为、。保持交流电源电压的有效值U不变，调节可变电阻R，在不超过灯泡的额定电压的情况下，下列说法正确的是( )
A.可变电阻R越大时，灯泡越亮
B.可变电阻R增大时，副线圈两端的电压减小
C.保持R不变，只增加，灯泡变暗
D.当可变电阻的阻值等于灯泡电阻时，可变电阻消耗的功率最大
9.如图，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比，为了使图中“100 V，50 W”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是( )
A.仅将滑片P向上滑动
B.仅将滑片P向下滑动
C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20 Ω的电阻
D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20 Ω的电阻
10.某同学自制了一个理想变压器，原线圈接有效值为12V的正弦交流电源，副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡，实际测得小灯泡两端电压为3V。认为小灯泡的电阻恒定，下列说法正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比为60:19
B.若仅增加副线圈匝数，则小灯泡可能正常发光
C.若仅将原线圈匝数增为原来的两倍，则小灯泡可能正常发光
D.若仅将一个定值电阻与小灯泡串联起来接入副线圈，则小灯泡可能正常发光
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：恒定电流的大小和方向都不随时间改变，在线圈中产生的磁通量不发生变化，故不会在副线圈中产生感应电动势，因此变压器不能改变恒定电流的电压。
2.答案：136匝；20.8 V
解析：由得，
（匝）。
若输入电压，根据，
则输出电压。
3.答案：1600匝
解析：由得，
（匝）。
4.答案：见解析
解析：根据理想变压器的输入功率等于输出功率，即，降压变压器中的电压，因而电流，即副线圈中的电流大于原线圈中的电流，所以相比之下，副线圈应该使用较粗的导线。
5.答案：见解析
解析：假定理想变压器原线圈输入的电压一定，电压表的读数不变；当用户的用电器增加时，相当于R减小，副线圈电压不变，电压表的读数不变，电流表的读数增大，分得的电压增大，故电压表的读数减小。因为理想变压器的输入功率等于输出功率，有：的值不变，增大，则增大，电流表的读数增大。
6.答案：B
解析：ABC.当c与b接触时，电热丝没有接通，小风扇电路接通，则电吹风处于吹冷风状态；当c与a接触，d与b接触时，电热丝与小风扇都接入电路，吹热风；当触片P处于c、d时，电热丝与小风扇都未接入电路，电吹风处于停机，故AC错误，B正确；D.根据原副线圈两端的电压之比与匝数之比的关系得，故D错误。故选B。
7.答案：A
解析：变压器原副线圈的匝数比等于原副线圈两端的电压比，原线圈电压的有效值为，则可知其峰值为,可得变压器的匝数比为，故选A。
8.答案：C
解析：A.把变压器和R等效为一个电阻，根据欧姆定律则当可变电阻R越大时，等效电阻也越大，原线圈中电流越小，灯泡越暗，故A错误；B.可变电阻R增大时，等效电阻也越大，原线圈中电流越小，灯泡分压减小，变压器分压变大，匝数比不变，则副线圈的电压增大，故B错误；C.由保特R不变，只增加，则等效电阻增大，原线圈中电流越小，灯泡越暗，故C正确；D.将灯泡的电阻看作电源内阻，可变电阻消耗的功率，即为等效电阻的功率当内外电阻相等，即时，输出功率最大，故D错误。故选C。
9.答案：BD
解析：原线圈两端电压有效值为220 V，由变压规律可知，理想变压器输出电压有效值为110 V，为使灯泡正常发光，则输出电压应减小，故滑片P应下移，A错误，B正确；仅在副线圈电路中并联电阻，不能改变灯泡两端电压，C错误；小灯泡电阻为，由串联分压规律可知，在副线圈电路中串联20 Ω的电阻，灯泡即可正常发光，D正确。
10.答案：B
解析：A.根据，可得原、副线圈的匝数比，故A错误；B.仅增加副线圈匝数，则副线圈的输出电压增大，有可能使小灯泡正常发光，故B正确；C.仅将原线圈匝数增为原来的两倍，则副线圈的输出电压减为原来的一半，则小灯泡变暗，故C错误；D.仅将一个定值电阻与小灯泡串联，小灯泡分得的电压减小，不能正常发光，故D错误。故选B。
