备战2019年高考物理考点一遍过考点53理想变压器（含解析）.docx

理想变压器一、变压器1变压器的构造：原线圈、副线圈、铁芯2电路图中的符号 二、变压器的工作原理在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象；铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。三、理想变压器原、副线圈基本关系的应用1基本关系（1）P入=P出；（2），有多个副线圈时，仍然成立， =；（3），电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用，有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系，n1I1=n2I2+n3I3+；（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同，频率也就相同。2制约关系（1）电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定；（2）功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定；（3）电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。3两种特殊的变压器模型（1）自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压，也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用。（2）互感器电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1=I2n24关于理想变压器的四点说明（1）变压器不能改变直流电压；（2）变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率；（3）理想变压器本身不消耗能量；（4）理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。四、理想变压器的动态分析1解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定；（2）分析该类问题的一般思维流程是：2常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。（1）匝数比不变的情况U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变；当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。（2）负载电阻不变的情况U1不变，发生变化，U2变化；R不变，U2变化，I2发生变化；根据和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化。如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成，当此变压器工作时，初级和次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出，则下列几组关系式中正确的是A，B，Cn1I1=n2I2+n3I3D 【参考答案】AC【详细解析】根据变压器的电压与匝数关系可知：，选项A正确；变压器的输入功率等于输出功率，可得U1I1=U2I2+U3I3，解得n1I1=n2I2+n3I3，选项C正确，BD错误；故选AC。1（2018广东省佛山市南海区桂城中学高三七校联合体考前冲刺交流考试）交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡额定电压为U0，灯泡与电阻R的阻值均为R。当该发动机以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡恰能正常发光，设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则A变压器原副线圈匝数比为2U0：UB电流表的示数为C在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零D从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式e=Usin2nt【答案】BC【解析】A项：灯泡额定电压为，灯泡与电阻R的阻值均为，副线圈两端的电压为，所以变压器原副线圈匝数比为，故A错误；B项：电流与匝数成反比，副线圈中的电流为，因此电流表示数为，故B正确；C项：在图示位置时，磁场中穿过线圈的磁通量最大，此时的电压是为最小值为零，故C正确；D项：输入电压的最大值为，则从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为，故D错误。2（2018北京101中学高二下学期期末考试）如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为556，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是A变压器输入电压的最大值是220 VB若电流表的示数为0.50 A，变压器的输入功率是12 WC原线圈输入的正弦交变电流的频率是100 HzD电压表的示数是【答案】B 【解析】由图乙可知交流电压最大值Um=220V，故A错误；输入电压的有效值为220 V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数为U=220 V=24 V，电压表的示数是24 V，流过电阻中的电流为0.5 A，变压器的输入功率是：P入=P出=UI=240.5 W=12 W，故B正确；变压器不改变频率，由图乙可知交流电周期T=0.02 s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50 Hz，故C错误；电压表的示数为24 V，故D错误；故选B。【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。（2018北京师大附中高二下学期期末考试）图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数I1增大了0.2 A，电流表A2的示数I2增大了0.8 A，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，则下列说法正确的是A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用DI1U1=I2U2【参考答案】D【详细解析】观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，由于R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故AB错误；观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，即：I1U1=I2U2，故D正确；故选D。【名师点睛】本题关键是明确电路结构，根据闭合电路欧姆定律、变压器变压公式和变流公式、串并联电路的电压电流关系列式分析。1（2018江苏省如东高级中学高二上学期阶段测试）如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入电路的匝数，b为原线圈的中点，当P接a时，原、副线圈的匝数比为，线圈L的直流电阻不计，若原线圈接的交流电，则A只增大电源的频率，灯泡B变亮B只将P由a向b滑动时，变压器的输入功率增大C只将变阻器R的滑片M向上滑动时，灯泡B亮度不变D当P接a时，灯泡B两端的电压为【答案】BC【解析】A、只增大电源的频率，副线圈的电流频率也增大，线圈L通直流，阻交流，当交流的频率增大时，线圈L的阻碍效果增大，灯泡B变暗，故A错误；B、只将P由a向b滑动时，原线圈匝数减小，副线圈的匝数不变，根据原副线圈匝数之比等于电压之比得副线圈电压增大，根据得副线圈的输出功率增大，所以变压器的输入功率增大，所以B正确；C、只将变阻器R的滑片M向上滑动时，原副线圈匝数不变，副线圈电压不变，所以灯泡B亮度不变，所以C正确；D、当P接a时，原、副线圈的匝数比为n:1，原线圈接的交流电，根据原副线圈匝数之比等于电压之比得副线圈电压，因为线圈L通有交变电流，所以灯泡B两端的电压要小于，故D错误；综上所述本题答案是BC。2如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大【答案】B【解析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电阻变大，则干路电流变小，则消耗的功率变小，则A错误；干路电流变小，分压变小，则电压表V的测量的电压变大，示数变大，则B正确；因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表A1示数变小，则C错误；闭合开关S并联支路增加，电阻变小，则副线圈即R1的电流变大，分压变大，则R2的分压变小，电流变小，电流表A1示数随副线圈电流的变大而变大，则D错误。【名师点睛】考查电路的动态分析：本题中P的移动与电键的闭合均会引起电阻的变小，再由电路的联接关系可分析各表的示数的变化，可见明确电路的结构是求解的关键。如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数n1:n2=3:1，原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表，副线圈两端接有理想交流电压表、可变电阻R以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图象如图乙所示。（1）求图甲中电压表的读数；（2）要求灯泡均正常发光，求电路中最多允许接入的灯泡个数；（3）为满足第（2）问要求，求可变电阻R应调到的电阻值。【参考答案】（1）U2=9 V （2）n=9 （3）R= 【详细解析】（1）根据图象可得原线圈电压的最大值U1m=27V，其有效值为U1=27 V，根据代入数据可得U2=9 V，即为电压表读数。（2）设原线圈中通过的电流为I1，副线圈中通过的电流为I2为使副线圈接入的灯泡最多，则I1取允许通过的最大电流的有效值为3 A根据U1I1=U2I2代入数据可得I2=9 A正常发光时每个灯泡中的电流为I3=1 A所以允许接入的灯泡个数为n=9（3）电阻两端电压为UR=U2U3=3 V电阻阻值为R= 。1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0.5 HzB电流表的示数表示的是电流的瞬时值C为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10:1 D滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大【答案】D【解析】根据图乙知交流电周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，A错误；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与匝数成正比，则有原副线圈匝数比应大于；故C错误；滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，变压器的输入功率等于输出功率，增大，两个电流表的示数都增大，故D正确；故选D。2如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，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u1220sin100t(V)，下列说法中正确的是Ats时，电压表的读数为22 VBts时，a、c两点电压瞬时值为110 VC滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大D单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小【答案】A【解析】A：原线圈两端电压的最大值为，根据原、副线圈电压与匝数成正比可知，副线圈两端电压的最大值为，副线圈两端电压的有效值为22 V，任一时刻电压表的读数均为22 V，故A项正确。B：由所接交流电压的瞬时值表达式可知，当时，a、c两点之间电压的瞬时值应为，故B项错误。C：滑动变阻器滑片向上移动的过程中，其接入电路的有效阻值变大，由于原线圈的电压不变，原、副线圈的匝数不变，则副线圈的输出电压不变，电流表的示数减小，故C项错误。D：在单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，所以副线圈的输出电压升高，电压表和电流表的示数均变大，故D项错误。【名师点睛】涉及变压器动态分析类问题时要注意原线圈两端的电压和原副线圈匝数比决定副线圈两端电压；副线圈的电流和原副线圈匝数比决定原线圈中电流。原副线圈中电流的功率、频率相同。1（2018云南省曲靖市宣威市第五中学高二下学期3月份月考）理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，以下说法中正确的是A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:12在匀强磁场中有一不计电阻的单匝矩形线圈，绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。图中的电压表和电流表均为理想交流电表，为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），为定值电阻。下列说法正确的是A在图甲的t=0.01 s时刻，矩形线圈平面与磁场方向平行B变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为CRt处温度升高时，电压表V1示数与V2示数的比值变大DRt处温度升高时，电压表V2示数与电流表A2示数的乘积可能变大、也可能变小，而电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变小3（2018江苏省天一中学高考考前热身卷）如图所示，200匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B= T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.2 m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=100 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220 V60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法中正确的是A图示位置穿过线框的磁通量为零B线框中产生交变电压的有效值为400 VC变压器原、副线圈匝数之比为2011D允许变压器输出的最大功率为4 000 W4如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电阻R=22 ，各电表均为理想电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A该变压器为升压变压器B电阻R消耗的电功率是22 WC电压表的示数为22 VD电流表的示数是1 A5（2018江苏省连云港市高三第二次调研考试）如图，边长为a的正方形导线框从A、C处断开再用长度可忽略的绝缘物质粘上，放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，将C和C分别接到一个理想变压器的原线圈上，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，副线圈与阻值为R的电阻连接，当用外力使一导体棒从左端A以速度v匀速滑上正方形金属框直至右端C (C)的过程中，下列说法正确的是（除R外其他电阻均不计）A电阻R中有交变电流通过B原线圈的电压的最大值为C电阻R两端的电压的有效值为D该过程中通过R的电量为6用电压为U的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为的同一小灯泡供电，图甲中R为滑动变阻器，图乙中理想变压器的原副线圈匝数分别为，若小灯泡均能正常工作，则下列说法正确的是A变压器可能是升压变压器B C甲乙电路消耗的功率之比为DR两端的电压最大值为7（2018江西省分宜中学高三第一次段考）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u=36sin50t（V）B在t=0.01 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，电流表的示数变大，变压器输入功率变大8如图所示，一个匝数为N=100匝，电阻不计的线框以固定转速50 r/s在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n1:n2=10:1的理想变压器给阻值R=20 的电阻供电，已知电压表的示数为20 V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是At=0时刻线框内的电流最大B变压器原线圈中电流的有效值为10 AC穿过线框平面的最大磁通量为WbD理想变压器的输入功率为10 W9（2018甘肃省岷县一中高二下学期期末考试）如图所示的理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接一个标有“12 V，100 W”的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18:1，那么小灯泡正常工作时A原线圈消耗的功率为90 WB电流表的读数为0.46 AC原线圈所接电压最大值为311 VD电压表的读数为216 V10理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电压，副线圈接一个的负载电阻，电流表、电压表均为理想电表，则下述结论正确的是A副线圈中电压表的读数为220 VB副线圈中输出交流电的频率为C原线圈中电流表的读数为D原线圈中的输入功率为11（2018福建省福州市金山中学高二第二学期期末考试）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，R1、R2为定值电阻，且R1=2R2，已知ab两端电压u按图乙所示正弦规律变化。下列说法正确的是A电阳R2中的电流方向每秒钟改变100次B电压表示数为110 V Cab两端与副线圈两端的电压之比为3:1D电阻R1、R2消耗的功率之比为1:412如图l所示为一理想变压器，完整原、副线圈匝数相等。原、副线圈都有4个接线柱，正好三等分原、副线圈匝数，其中D、H分别为原、副线圈公共接线柱；变压器原线圈两端接入如图2所示的交流电，副线圈接额定电压为120 V的用电器。改变原、副线圈的接法，在保证安全的情况下，用电器的最大工作电压接近A73 V B84 VC110 V D147 V13（2018安徽省江南十校高三3月综合素质检测）图1所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝。AB间加上如图2所示的正弦交流电压，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。已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚好是500匝，变阻器的最大阻值等于72欧姆。则下列判断中正确的是A开始时，安培表示数为AB开始时，流过R的交流电频率25 HzC保持P的位置不动，将Q向上移动时，R消耗的功率变大D保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大14如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的电阻不计，线圈共N匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2，定值电阻，当线圈的转动角速度为时，电压表的示数为U。则A电流表的示数为B从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为C线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为D当线圈的转动角速度为时，电压表的示数为15（2018湖南省长郡中学高三（炎德英才大联考）第六次月考）图示为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，原副线圈的匝数比为5:1，原线圈接在U=1 100sin100t (V）的交流电压上。V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合后A副线圈上交流电的频率为50 Hz，电压表V2的示数为220 VB电流表A1、A2和A3的示数都变大C电压表V1和V2的示数不变，V3的示数减小D副线圈上的功率增加16如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，且分别接有阻值相同的电阻和，通过电阻瞬时电流如图乙所示，则此时A用电压表测量交流电源电压约为424 VB断开开关K后，通过电阻R1的瞬时电流还是如图乙所示C交流电源的功率162 WDR1和R2消耗的功率之比为1:317（2018湖北省孝感市八校教学联盟高二下学期期末联合考试）理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图。在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小18用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是A原线圈中电流减小BR两端的电压增大C副线圈输出电压减小D原线圈输入功率减小19如图所示的电路中，理想变压器的两端共接有三个规格完全相同的灯泡，变压器输入端接交变电压U0，在开关S闭合的情况下，三个灯泡的亮度相同。如果将开关S断开，灯泡都不会损坏时，将要发生的现象是A灯泡L1比S闭合时暗一些B灯泡L1比S闭合时亮一些 C灯泡L2亮度不变D灯泡L2比S闭合时暗一些20如图所示，是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将输入的直流电压转换为正弦交变电压输出，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈比为n1:n2=1:1 000，为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于4 000 V时，才会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，则要求转换器输出电压（即交流电压表示数）的值不小于A2 VB4 VC1.5 VD1 V21用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则A变压器输入功率约为3.9 WB输出电压的最大值是110 VC变压器原、副线圈的匝数比是12D负载电流的函数表达式22如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压保持不变，副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是A电压表示数为1 100 VB抽油烟机上电压的瞬时值表达式为C热水器的实际功率增大D变压器的输入功率减小23（2018甘肃省临夏中学高二下学期期末考试）用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑片向上移动，则图中所有交流电表的读数及输入功率P变化情况描述正确的是(均为理想电表)AU1、U2不变，I1、I2增大，P增大BU1、U2不变，I1、I2减小，P减小CU1、U2不变，I1增大，I2减小，P增大DU1不变，U2增大，I1减小，I2增大，P减小24一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则下列说法中正确的是A B C D 25（2018河南省辉县市一中高二下学期第一次月考）在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如图所示中，能正确反映其工作原理的是A BC D26如图所示，理想变压器的副线圈通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的总电阻为R，开始时，开关S断开当S接通时，以下说法中错误的是A通过灯泡L1的电流增大B电阻R上的电压增大C原线圈输入功率增大D副线圈中的电流增大27如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2 m，ad=bc=0.4 m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=l ，线圈在磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9 ，电压表为理想交流电表，则A图甲中交流电压表的示数为B图甲中电阻R上消耗的电功率为C如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大28图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交变电流图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端。已知理想变压器原线圈和副线圈的匝数比为5:1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R=1 ，其他各处电阻不计，以下说法中正确的是A在t=0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大B电流表的示数为0.40 AC线圈转动的角速度为10 rad/sD电压表的示数为 V29（2018贵州省凯里市第一中学高二下学期期末考试）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO转动，轴OO垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是A当可变电阻R的滑片P向下滑动时，电压表V2的示数变小B在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大C电压表V1示数等于NBL2D变压器的输入与输出功率之比为1:130如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随照射光强度增大而减小）。原线圈接入电压随时间按变化的交流电，下列说法正确的是A灯泡中电流方向每秒改变50次B电压表的示数为110 VC夜晚照射光强度减弱时，灯泡变得更亮D白天照射光强度增大时，电压表和电流表示数均变大31（2018云南省景东一中高三复习第五次质量检测）某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20 kW，现用5 000 V高压输电，输电线上的总电阻是40，再利用的降压变压器降压后供给用户，则下列说法正确的是A交变电流的频率为100 HzB发电机输出电压的有效值为220 VC流过高压输电线的电流为125 AD降压变压器输出电压的有效值为220 V32如图甲所示中理想变压器原、副线圈的匝数之比:=5:1，电阻R=20 ，、为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将接1、闭合，此时正常发光。下列说法正确的是A输入电压u的表达式u=20sin (50t) VB只断开后，、均正常发光C只断开后，原线圈的输入功率减小D若换接到2后，R消耗的电功率为8 W33（2018江西省临川区第一中学高三上学期第三次阶段测试）如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是A该交流电源的电动势的瞬时值表达式为VB变压器原副线圈匝数的比值为C电流表的读数为D负载上消耗的热功率34如图甲所示为一种自耦变压器的结构示意图。线圈均匀绕在圆环形铁芯上，若AB间输入如图乙所示的交变电压，转动滑动触头P到如图甲中所示位置，在BC间接一个理想交流电压表（图甲中未画出），则AAB间输入的交流电的电压瞬时值表达式为u=220sin 50t VB滑动触头P顺时针旋转时，电压表读数变大Ct=1102 s时电压表的读数为零DBC间输出的电功率为零35（2018湖南省长沙市长郡中学高三第一次模拟）手摇发电机产生的正弦交流电经变压器给灯泡L供电，其电路如图所示，当线圈以角速度匀速转动时，电压表示数为U，灯泡正常发光。已知发电机线圈的电阻为r，灯泡正常发光时的电阻为R，其他电阻可忽略，变压器原线圈与副线圈的匝数比为k，变压器可视为理想变压器。则A灯泡的额定电压为B灯泡的额定功率为C发电机的线圈中产生的电动势最大值为D从中性面开始计时，原线圈输入电压的瞬时值表达式为u=Usint36如图所示，理想变压器的原线圈匝数为2 200匝，加上220 V的正弦交变电压，副线圈c、d之间的匝数为1 100匝，d、e之间的匝数也为1 100匝。D1、D2为理想二极管，R是阻值为10 的定值电阻，则电阻R消耗的电功率为A1 210 WB4 840 WC650 WD2 420 W37（2018北京市人大附中高三第二次模拟考试）一个含有理想变压器的电路如图所示，图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡，U为正弦交流电源。当开关S断开时，电路中的灯泡均能正常发光。下列说法正确的是A理想变压器原、副线圈匝数比为2:1B理想变压器原、副线圈匝数比为1:1C开关S闭合稳定后，灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4D开关S闭合稳定后，灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光38一含有理想变压器的电路如图甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1，电阻R1和R2的阻值分别为3 和1 ，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是A电流表的示数为 AB电压表的示数为 VC00.04 s内，电阻R1产生的焦耳热为0.08 JD0.03 s时，通过电阻R1的瞬时电流为 A39（2018广东省广州市高三一测）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦交流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列说法正确的是AS断开时，图中电压U1:U2=2:1BS断开时，R1消耗的电功率等于R2的2倍CS闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同DS闭合后，R1两端电压比S闭合前的更小40如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n。原线圈接电压为u=U0sint的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和个电动机，电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是A电动机两端电压为IRB原线圈中的电流为C电动机消耗的电功率为D重物匀速上升的速度为41（2018天津卷）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则AR消耗的功率变为B电压表V的读数为C电流表A的读数变为2ID通过R的交变电流频率不变42（2017北京卷）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50 s43（2017江苏卷）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则A电感L1的作用是通高频 B电容C2的作用是通高频C扬声器甲用于输出高频成分 D扬声器乙用于输出高频成分44（2016四川卷）如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则A小灯泡变亮B小灯泡变暗C原、副线圈两段电压的比值不变D通过原、副线圈电流的比值不变45（2016天津卷）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变大46（2016新课标全国卷）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为A2B3C4D547（2016江苏卷）一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中AU2U1，U2降低BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低DU2U0，在图乙中，根据电压与匝数成正比，知n1n2，所以该变压器是降压变压器，故A错误；由乙图，根据电压与匝数成正比，得n1:n2=U:U0，故B错误；电珠均能正常工作，所以电流等于额定电流，甲电路消耗的功率UI，乙电路消耗的功率U0I，所以甲乙电路消耗的功率之比为U:U0，故C错误；R两端电压的有效值(UU0)，因为是正弦交流电，所以R两端电压的最大值为(UU0)，故D正确；故选D。7BD【解析】AB、原线圈接的图甲所示的正弦交流电，由图知最大电压，周期0.02 s，故角速度是=100，当t=0.01 s时，u=0，此时穿过该线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率为零，故A错误，B正确。C、Rt处温度升高时，原副线圈电压比不变，但是V2不是测量副线圈电压，Rt温度升高时，阻值减小，电流增大，则R电压增大，所以V2示数减小，则电压表V1、V2示数的比值增大，故C错误。D、Rt温度升高时，阻值减小，电流增大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故D正确。故选BD。【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。【名师点睛】本题考查了交流发电机的工作原理和变压器的变压比公式，要记住最大电压的公式Em=NBS，不难。9BD【解析】变压器原副线圈的功率相同，则小灯泡正常工作时，原线圈消耗的功率为100 W，选项A错误；灯泡正常发光说明副线圈输出电压、功率：U2=12 V，P2=100 W；在理想变压器中：，所以原线圈输入电压即电压表读数：；原线圈所接电压最大值为216 V311 V，选项D正确，C错误；由变压器功率关系可知，变压器输入功率：P1=P2=100 W，所以电流表读数：I1=0.46 A，选项B正确；故选BD。【名师点睛】本题掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，注意在求功率时要用到有效值，同时明确输出功率决定输入功率。11AC【解析】A.从图乙得到电压的最大值为220V，周期为0.02 s，频率为f=1/T=1/0.02 Hz=50 Hz，变压器不改变交流电的频率，电阻R2中交流电的频率为50 Hz，1 s内完成50个周期性变化，1个周期电流方向改变2次，所以电阻R2中电流方向每秒改变100次，故A正确；B.电源电压的有效值为U=220/=220 V，根据变压器的变流比公式，有I1:I2=n2:n1=1:2，根据变压器的变压比公式，有U1:U2=n1:n2=2:1，对左侧回路，有U=U1+I1R1，对右侧回路，有U2=I2R2，联立上面4个式子，可以得到U2=V，故B错误；C.U2=I2R2，原线圈两端电压U1=2U2，电阻R1两端电压为I1R1=I22R2=U2，ab两端的电压为U=UR1+U1=3U2，所以ab两端与副线圈两端电压之比为3:1，故C正确；D.根据变流比公式，有I1:I2=n2:n1=1:2，根据P=I2R，有P1：P2=1:2，故D错误；故选AC。12C【解析】根据变压器的变压规律：，且输入电压的有效值为220 V，副线圈所接的用电器额定电压为120 V，由此可知应为降压变压器，因此匝数比只有，三种可能，综上分析，应选匝数比为，故在保证安全的情况下，用电器的最大工作电压接近110 V，C正确；ABD错误；故选C。13CD【解析】由图2知，输入电压的有效值为U1=36 V，根据变压规律：，解得输出电压U2=18 V，所以电流表的读数为I=U2/R=0.25 A，所以A错误；交流电的周期为0.02 s，所以频率为50 Hz，故B错误；保持P的位置不动，将Q向上移动时，R的阻值减小，U2不变，R消耗的功率变大，所以C正确；保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，n2增大，U2增大，R消耗的功率变大，所以D正确。【名师点睛】线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的转轴匀速转动，产生正弦式交变电流，最大值Em=NBS；然后结合变压器的变压比公式和输入、输出功率关系列式分析。15ACD【解析】A项：原线圈接在U=1 100sin100t (V）的交流电压上，所以交流电的频率为，由电压之比等于匝数正比即，解得：，故A正确；BC项：当开关闭合后，副线圈的总电阻变小，由于变压器的输入电压不变，则输出电压不变，即U2不变，可知输电线中的电流增大，即A2增大，则输电线上损失的电压增大，可知用户端得到的电压减小，即U3减小，所以通过R1的电流减小，即A3减小，副线圈中电流决定原线圈中的电流，根据知，原线圈中的电流I1增大，所以A1示数增大，故B错误，C正确；D项：由BC项分析可知，原线圈中的电流I1增大，原线圈中电压不变，所以功率变大，所以副线圈上的功率增加，故D正确。【名师点睛】解决本题的关键知道输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。16A【解析】变压器初级电流有效值为；次级电流有效值：；次级电压：；初级电压：，则输入电压： ，选项A正确；断开开关K后，次级电流为零，则原线圈电流也变为零，则通过电阻R1的瞬时电流为零，选项B错误；交流电源的功率，选项C错误；R1和R2消耗的功率之比为，选项D错误；故选A。【名师点睛】本题的关键在于P位置不动时总电阻不变，Q不变时输出电压不变，完全利用变压器特点。18B【解析】开关S闭合后，电阻减小，而次级电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，故A错误；副线圈电流增大，R两端的电压增大，故B正确；副线圈电压由原线圈和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故C错误；原线圈的电压不变，而电流增大，故原线圈的输入功率增大，故D错误。故选B。19A【解析】当开关S断开后，减少了输出功率，因输出功率减少，输入功率也减少，因U0不变，则流过L1的电流变小，灯L1变暗，灯L1两端的电压U1IR，I减少，U1也减少，变压器初级线圈两端的电压U1U0U1增大，输入电压增大，输出电压与输入电压成正比也增大，即L2两端的电压增大，流过L2的电流增大，灯泡L2比S闭合时亮，故A正确，BCD错误。故选A。 上的强电流，电流互感器应串联在火线或零线上；根据变压器电流与匝数的关系，输入端电流大匝数少，输出端电流小匝数多。故A项正确，BCD三项错误。【名师点睛】电流