1、第第 63节节 变压器变压器 1.【2019年物理江苏卷】某理想变压器原、副线圈的匝数之比为 1：10，当输入电压增加 20V 时，输出电压 A. 降低 2V B. 增加 2V C. 降低 200V D. 增加 200V 【答案】D 【解析】 【详解】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即，得：，即副线圈 11 22 Un Un 2 21 1 n UU n 两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：，当输入电压增加 20V 时，输出电压增 2 21 1 n UU n 大 200V，故 D 正确。 1.2015年江苏卷年江苏卷 1. 一电器中的变压器可视为理想变压器，它将 220 V 交变电流
2、改变为 110 V. 已知 变压器原线圈匝数为 800，则副线圈匝数为 （ B ） (A)200 (B)400 (C)1600 (D)3200 解析：根据变压器的变压规律 2 1 2 1 n n U U ，可求得副线圈匝数为 400，所以 B正确。 2. 2016年新课标年新课标卷卷 19如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b。当 输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光。 下列说法正确的是 A原、副线圈砸数之比为 9:1 B原、副线圈砸数之比为 1:9 C此时 a 和 b 的电功率之比为 9:1 D此时 a和 b 的电功率之比为 1:9 【答案
3、】AD 【解析】：设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为，副线 0 0 U U 1 10 0 9 9U UU U 圈两端电压为，故，根据，A 正确 B错误；根据公式可得 2 20 0 U UU U 1 1 2 2 9 9 1 1 U U U U 1 11 1 2 22 2 9 9 1 1 U Un n U Un n 1 12 2 2 21 1 I In n I In n ，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为 1:9，C错误 D 1 1 2 2 1 1 9 9 I I I I P PU UI I 正确。 3. 2016年江苏卷年江苏卷 4一自耦变压
4、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() a b U AU2U1，U2降低 BU2U1，U2升高 CU2U1，U2降低 DU2U1，U2升高 【答案】C 【解析】根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有，这里 n2 n1， 2 1 2 1 n n U U 所以 U2 n2，则当原、副线圈 11 22 Un Un 减少相同匝数时，由数学知识可知变大，则 U2减小，故灯泡变
5、暗，选项 AC 错误，B正确；根据 1 2 n n 可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项 D 错误；故选 B. 12 21 In In 5.2016年天津卷年天津卷 5、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， U1 M N c a bd U2 n1 L n2 A1 V A2 S R1 R2 R3 R P A2示数
6、变大 【答案】B 【解析】当滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次 级电流减小，则 R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去 R1两端的电 压，故电压表的示数变大，选项 A 错 B正确；由于滑动变阻器的滑动触头 P向上滑动时，次级电流减 小，故初级电流也减小，电流表 A1示数变小，选项 C错误；若闭合开关 S，则变压器次级电阻减小， 次级电流变大，R1的电压变大，则电压表 V 示数减小，则 R2两端电压减小，安培表 A2示数变小；次 级电流变大，则初级电流也变大，则电流表 A1示数变大，选项 D 错误。故选 B。 6.2016年海
7、南卷年海南卷 9图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为 4:1，RT为阻值随温度升 高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电 压表和电流表均为理想交流电表。原线圈 所接电压 u随时间 t按正弦规律变化，如 图（b）所示。下列说法正确的是 A变压器输入、输出功率之比为 4:1 B变压器原、副线圈中的电流强度之比为 1:4 Cu 随 t变化的规律为51sin(50 )ut（国际单位制） D若热敏电阻 RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大 【答案】BD 【解析】由题意，变压器是理想变压器，故变压器输入、输出功率之比为 1:1，故 A 错误；变压器 原、副线圈中的电流之比与匝数成
8、反比，即 1:4，故选项 B正确；由图（b）可知交流电压最大值 Um=51V，周期 T=0.02s，可由周期求出角速度的值为 =100rad/s，则可得交流电压 u 的表达式 U=51sin100tV，故选项 C错误；RT处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变， 故选项 D 正确。 7. 2011年新课标版年新课标版 17如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为 12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220V，额定功率为 22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则 AU=110V，I=0.2A
9、BU=110V，I=0.05A A V R1 A VRT 图 （a） 图 （b） u/V t/10-2s 0 123 51 -51 0.2AV,2110CIU.A20.2V,2110DIU. 答：A 【解析】U2=220V，根据 U1：U2n1：n2 得，U1110V。I2P/U20.1A，根据 I1：I2n2：n1得 I10.2A。所以正确答案是 A。 8. 2011年理综广东卷年理综广东卷 19图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R=55，、 为理想电流表和电压表， AV 若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110V，下列表述正确的是 A电流表的示数为
10、 2A B原、副线圈匝数比为 12 C电压表的示数为电压的有效值 D原线圈中交变电压的频率为 100Hz 答：A C 【解析】交流电压表和交流电流表的示数都是有效值，电流表的示数 I=U/R=110/55=2A，选项 A、C正确。由图 7（b）可知原线圈电压有效值为 220V，周期 0.02S，则可得原、副线圈匝数比为 2:1，交变电压的频率为 50Hz，B、D 错误； 9. 2014年物理海南卷年物理海南卷 2理想变压器上接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源， 另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为 （ ） A1
11、: 2 B2 : l C2 : 3 D3 : 2 【答案】B 【解析】三个灯泡都相同，并且都正常发光，可知三个灯泡此时的电流都相同，即原线圈中的电 流是副线圈中电流的一半，由和 可知该变压器原、副线圈的匝数之比为 2 : l。 1 2 2 1 n n I I 21 2 1 II 10. 2014年理综山东卷年理综山东卷 17、如图，将额定电压为 60V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为 220V 和 2.2A。以下 判断正确的是（ ） A、变压器输入功率为 484W B、通过原线圈的电流的有效值为
12、 6.6A C、通过副线圈的电流的最大值为 2.2A (b) u/V t/s O 220 2 -220 2 0.01 0.020.03 A V R (a) A V n1n2 S 用 电 器 D、变压器原、副线圈匝数比 3:11: 21 nn 【答案】BD 【解析】由于变压器为理想变压器，因此输入功率等于输出功率，即 P入=U2I2=602.2=132W，A 错误；变压器的匝数比为 n1：n2=220：60=11：3，D 正确；根据 n1：n2= I2：I1可得：通过原线圈的电 流的有效值为 I1=0.6A，选项 B正确；通过副线圈的电流的最大值为选项 C错误。 A,222. 112013年广东
13、卷年广东卷 16.如图 5，理想变压器原、副线圈匝数比 n1：n2=2:1, V 和 A 均为理想电表，灯泡电阻 RL=6,AB 端电压 u1=12sin100t（V）.下列说法正确的是 2 A. 电流频率为 100 Hz B. V 的读数为 24V C. A 的读数为 0.5A D. 变压器输入功率为 6W 答：D 解析： 由得：f=50Hz，A 错 f2100 有效值 U1=12V ,又：得：U2=6V ,，选项 B、C错； 1 2 1 2 n n U U A1 1 2 2 R U I 由能量守恒： , D 对。 W6 2221 IUPP 12. 2012年理综重庆卷年理综重庆卷 15如题
14、 15图所示，理想变压器的原线圈接入(V)的交变电压，副线圈通tsinu100211000 过电阻 r=6 导线对“220V/880W”电器 RL供电，该电器正常工作。由 此可知 A. 原、副线圈的匝数比为 50 : 1 B. 交变电压的频率为 100HZ C. 副线圈中电流的有效值为 4A D. 变压器的输入功率为 880W 答：C 解析：电器 RL的额定电流为 4A，该电器正常工作，所以副线圈中电流的有效值为 4A， 选项 A 正 确，排除其它选项。 13. 2011年海南卷年海南卷 题15图 u r RL K n1n2 图5 L A B u1 11如图，理想变压器原线圈与 10V 的交流
15、电源相连，副线圈并 联两个小灯泡 a和 b，小灯泡 a的额定功率为 0.3W，正常发光时电阻为 30 可，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09A，可计算 出原、副线圈的匝数比为_，流过灯泡 b 的电流为_A。 答：10:3 0.2A 【解析】副线圈电压 ， ,VPPUU aaa 3 2 3 10 2 1 2 1 U U n n ,VUU ab 3 由能量守恒得： 代入数据得： ,IUPIU bba 11 ,.IbA20 14.2011年理综浙江卷年理综浙江卷 16如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数 n1=800 和 n2=200 的两个线 圈，上线圈两端与 u=51sin314t
16、V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压 表，则交流电压表的读数可能是 A2.0V B9.0V C12.7V D144.0V 答：A 【解析】交流电源电压的有效值，如果看成理想的来处理有：、VU 2 51 1 2 1 2 1 n n U U 800 1 n 、，解得，故交流电压表的读数应该小于，所以答案为 A。 200 2 nV0 . 9 2 UV0 . 9 15. 2012年物理海南卷年物理海南卷 4如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 201，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的 两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理 想的）的示数分别是 （ ） A12
17、0V，0.10A B240V，0.025A C120V，0.05A D240V，0.05A 答：D 解析：两灯泡都正常工作时，副线圈的电压 12V, 副线圈消耗的电功率为 12W，副线圈中通过的电 流为 1A，所以原线圈电路中电压表和电流表分别为 240V，0.05A，选项 D 正确。 16. 2013年四川卷年四川卷 2用 220V 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 110V，通过负载的电 流图像如图所示，则 A变压器输入功率约为 3.9W B输出电压的最大值是 110V C变压器原、副线圈匝数比是 12 t/s i/A 0 0.05 -0.05 0.010.02 a
18、 b V n1 n2 u V A D负载电流的函数表达式：i=0.05sin(100t+)A 2 【答案】：A 【解析】：由题意知，u2=110v，im=0.05A, 2 = 2 m ii 有效 ,输出功率为 2 pu i 出有效，=11 2w ，输入 功率等于输出功率，选项 A 正确；u2=110v 是有效值，选项 B错误；根据变压器的变压比公式 11 22 un un ，解得 1 2 2 1 n n ，选项 C错误；负载电流的表达式：0.05sin100(it A），交流电的初相位 为 0 ，选项 D 错误。 17. 2012年理综四川卷年理综四川卷 16如图所示，在铁芯 P上绕着两个线圈
19、 a和 b，则 A线圈 a输入正弦交变电流，线圈 b 可输出恒定电流 B线圈 a 输入恒定电流，穿过线圈 b 的磁通量一定为零 C线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响 D线圈 a的磁场变化时，线圈 b 中一定有电场 答案：D 解析：由于变压器的互感作用，当线圈 a 输入正弦交变电流时，线圈 b 输出的也是正弦式交变电 流，故 A、C均错；在线圈 a中输入恒定电流，穿过线圈 b的磁通量保持恒定且不为零，从而 B也错 误。正确答案：D。 18. 2013年天津卷年天津卷 4普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接。图 中电流互感器 ab一侧线圈
20、的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工作，则 Aab接 MN、cd接 PQ，IabIcd Cab 接 PQ、cd接 MN，IabIcd 【答案】B 【解析】本题考查远距离输电和理想变压器的基础知识。 由理想变压器的基本规律： Uab:Ucd=nab:ncd，Pab=Pcd，可知 nab Iab =ncd Icd，高压输电线 MN 上电流较大，故应设法降低交流电流表 的待测电流，B选项正确。 a b c dA M N P Q a b 输出 P 电源 19. 2013年江苏卷年江苏卷 8. 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线
21、圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有 (A)向下滑动P (B)增大交流电源的电压 (C)增大交流电源的频率 (D)减小电容器 C 的电容 答案：BC 解析：根据有 ，向下滑动P时，n2减小导致U2减小 ，灯泡变暗，故A错；增大交流电源 2 1 2 1 n n U U 的电压U1可使U2增大，灯泡变亮，故B对；增大交流电源的频率，可减小容抗，增大通过灯泡的电流， 灯泡变亮，故C对；减小电容器C的电容，增加容抗，减小通过灯泡的电流，灯泡变暗，故D错。 20. 2012年理综新课标卷年理综新课标卷 17.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈
22、的某部分，一升压式自耦调压变 压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接 在有效值为 220V 的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载 R上的功率为 2.0kW。设此时原 线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则 U2和 I1分别约为 A.380V 和 5.3A B.380V 和 9.1A C.240V 和 5.3A D.240V 和 9.1A 答：B 解析： 由公式 得 2 1 2 1 n n U U V380220 1100 1900 1 1 2 2 U n n U 负载 R上的功率就是
23、变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率, 222 IUP , 111 IUP U1I1等于输出功率，,故 B选项正确. A19 220 2000 1 2 121 . U P IPP 21. 2012年理综山东卷年理综山东卷 18图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并 加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表。当变压器副 线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是 （ ） R L u C P A电压表的示数等于5V B电压表的示数等于 V 2 5 C实现
24、点火的条件是 1000 1 2 n n D实现点火的条件是 1000 1 2 n n 答：BC 解析：电压表的示数为有效值，所以等于，选项A错误B正确；实现点火的条件V 2 5 2 1 m E U 是U25000V，所以，选项C正确D错误。 1000 1 2 1 2 U U n n 22. 2012年物理江苏卷年物理江苏卷 7. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈 L1 由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈 L2 中产生电流时,电流经 放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关 K,从而切断家庭电路. 仅考 虑 L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 (A)家庭电路正常工作时,L2中
25、的磁通量为零 (B)家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变 (C)家庭电路发生短路时,开关 K将被电磁铁吸起 (D)地面上的人接触火线发生触电时,开关 K将被电磁铁吸起 【答案】ABD 【解析】因原线圈是双线绕法，所以家庭电路正常工作时 L1、L2磁通量为 0，A、B正确；家庭电 路短路时，L1、L2磁通量仍为 0，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，两根电线电流不等且变 化，开关 K被磁铁吸起，D 正确。 23. 2012年理综福建卷年理综福建卷 14.如图，理想变压器原线圈输入电压 u=Umsint，副线圈 电路中 R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和 V2是理想交流 电压表
26、，示数分别用 U1和 U2表示；A1和 A2是理想交流电流 表，示数分别用 I1和 I2表示。下列说法正确的是 A I1和 I2表示电流的瞬间值 B U1和 U2表示电压的最大值 C滑片 P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D滑片 P向下滑动过程中，U2变小、I1变小 【答案】C 图甲 V 转 换 器 n1 n2 金属板 钢针 图乙 5 -5 0 t u/V T T/2 V2 A1 R0 V1 R A2 u P 【解析】 在交变电流中电压表和电流表显示的都是有效值，选项 A、B均错误；由理想变压器可知， 原、副线圈的匝数 n1、n2不变，U1不变，副线圈两端电压，U2不变，从电路可知当滑片
27、P1 1 2 2 U n n U 向下移动时，电阻变小，电流 I2增大，输出功率增大，所以输入功率也增大，所以电流 I1增大，答案 选 C。 24. 2011年理综山东卷年理综山东卷 20为保证用户电压稳定在 220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电 压 u1不变，当滑动接头 P上下移 动时可改变输出电压。某次检测 得到用户电压 u2随时间 t变化的 曲线如图乙所示。以下正确的是 A V502190 2 )tsin(u B V)100sin(2190 2 tu C为使用户电压稳定在 220V，应将 P适当下移 D为使用户电压稳定在 220V，应将 P适当上移 答案：B
28、D 解析：由电压随时间 t变化的曲线可知，用户电压的最大值是，周期是，所以 2 uV2190s 2 102 ，A 错误，B正确；根据，减小，增大，因此为使用户电压稳Vtu)100sin(2190 2 2 1 2 1 U U n n 1 n 2 u 定在 220V，应将 P适当上移，C错误，D 正确。 25. 2014年理综广东卷年理综广东卷 19. 如图 11所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1不变，闭合电 键 S，下列说法正确的是 A.P向下滑动时，灯 L 变亮 B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C. P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D.P向上滑动时
29、，变压器的输出功率变大 【答案】BD 【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈的电压 U2不变，滑片 P滑动时，对灯泡电压没 有影响，故灯泡亮度不变，则选项 A 错误；滑片 P向下滑动时，电阻变大，但副线圈的电压由原线圈 图甲 u2 u1 用 户 P u2/V t/10-2s 0 12 2190 2190 图乙 P R0 L U1U2 S 图 11 电压决定，故 U2不变，B正确；滑片 P向上滑动时，电阻变小，电流 I2增大，则原线圈的电流 I1也增 大，选项 C错；此时变压器的输出功率 P2= U2 I2将变大，选项 D 正确。 26. 2014年理综新课标卷年理综新课标卷 21.如图，
30、一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。原线圈通过一理想电流表 A 接正弦交流 电源，一个二极管和阻值为 R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零， 反向电阻为无穷大；用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电 压分别为 Uab和 Ucd，则： （ ） A.Uab:Ucd=n1:n2 B.增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小， cd间的电压 Ucd 越大 D.将二极管短路，电流表的读数加倍 【答案】BD 【解析】若变压器初级电压为 Uab，则次级电压为；由于二级管的单向导电性使得 ab U n n U 1 2 2 ，故，选项 A 错
31、误；增大负载的阻值 R，输出功率减小，变压器次级电流减 2 2 1U Ucd 2 1 2 n n U U cd ab 小，则输入电流也减小，即电流表的读数减小，选项 B正确；cd间的电压由变压器的初级电压诀定， 与负载电阻 R的大小无关，选项 C 错误；若二极管短路则，则次级电流会加倍，则初级电流 2 UUcd 也加倍， 选项 D 正确。 27. 2011年物理江苏卷年物理江苏卷 13 （15分）图 1为一理想变压器，ab 为原线圈，ce为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线 圈输入正弦式交变电压的 u-t图象如图 2所示。若只在 ce间接一只 Rce=400 的电阻，或只在 de间接一
32、只 Rde=225 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。 请写出原线圈输入电压瞬时值 uab的表达式； 求只在 ce间接 400 的电阻时，原线圈中的电 流 I1； 求 ce和 de 间线圈的匝数比。 de ce n n 【解析】 （1）由题 13-2 图知， s/rad200 电压瞬时值 (V)200400tsinuab （2）电压有效值 ，理想变压器 ，原线圈中的电流 V2220 1 U 21 PP 1 1 1 U P I n1 n2 R A c d b a a b e d c 图 1 uab/V t/s O 400 -400 0.010.02 图 2 解得：） )A(A.I 5
33、 2 280 1 或 （3）设 ab间匝数为 n1， ， de de n U n U 1 1 由题意知，解得： ， de de ce ce R U R U 22 de ce de ce R R U U 代入数据得. 3 4 de ce n n 28. 2011年理综福建卷年理综福建卷 15图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1n2=51，电阻 R=20，L1、L2为规格相同的两 只小灯泡，S1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 S1接 1、S2闭 合，此时 L2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)
34、V 2 B只断开 S2后，L1、L2均正常发光 C只断开 S2后，原线圈的输入功率增大 D若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 答：D 【解析】读图知周期 T = 0.02 s，所以。原本 L2正常发光，只断开 S2后，V100220)tsin(u 电压被两灯泡均分，肯定不会再正常发光。只断开 S2后，两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减 小，输入功率等于输出功率，所以也减小。由变压器的变压比可得副线圈输出电压为 4 V，S1 1 2 1 2 n n U U 换接到 2后，R消耗的功率 P =U2/R=16/20 W = 0.8 W。D 正确。 29.2015年理综新课标年理综新课标 I
35、 卷卷 16.一理想变压器的原、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，原线圈一侧接在电压为 220V 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 k，则 （ A ） A. B. 9 1 V66k,U 9 1 V22k,U C. D. 3 1 V66k,U 3 1 V22k,U 解析：原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压为 U，可知副线圈电压为 U，原 线圈电压为 3U，副线圈电流，原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流，那么原线 R U I R U I 3 1 u n1n2 S1 S
36、2 1 2 R L1 L2 甲 乙 u/V t/s O 20 2 -20 2 0.010.02 R R 圈输入电压，整理可得 U=66V；原副线圈电阻消耗的功率根据 P=I2R，电阻相R R U U 3 3V220 等，电流比为 1:3，可得功率比为 1:9，只有选项 A 对。 9 1 k 30.2015年理综天津卷年理综天津卷 6、如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝 数可以通过滑动触头 Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 R0和滑动变阻器 R，P为滑动变阻器 的滑动触头，在原线圈上加一电压为 U 的正弦交流电，则 （ BC ） A、保持 Q 的位置不动，将 P向
37、上滑动时，电流表读数变大 B、保持 Q 的位置不动，将 P向上滑动时，电流表读数变小 C、保持 P的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变大 D、保持 P的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表读数变小 解析：保持 Q 位置不动时，负载电路电压保持不变，将 P向上滑动时，连入电路的电阻变大， 故负载消耗功率变小，原线圈输入功率变小，电流表示数变小，所以选项 A 错误、B正确； 保持 P 位置不动，即负载电路电阻不变，将 Q 向上滑动时，由理想变压器电压、匝数关系可知，副线圈输 出电压升高，负载电路消耗功率变大，故原线圈输入电流变大，所以选项 C正确的、D 错误。 31.2015年理综安徽卷年
38、理综安徽卷 16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的示数增大了 0.2 A，电流表 A2的示数增大了 0.8 A，则下列说法正确的是 （ D ） 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 D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动 解析：根据变压器原理，输出电压 U2保持不变，而 A2示数变大说明回路电阻变小，所以滑动变 阻器电阻 R减小了，即变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动，故答案为 D 32.2015年海南卷年海南卷 10如图，
39、一理想变压器原、副线圈匝数比为 4:1，原线圈与一可变电阻串联 后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值 R=11R0，V 是理想电 压表；现将负载电阻的阻值减小为 R=5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为 5.0V，则 （ AD ） A.此时原线圈两端电压的最大值约为 34V B.此时原线圈两端电压的最大值约为 24V C.原线圈两端原来的电压有效值约为 68V D.原线圈两端原来 的电压有效值约为 48V 解析：当负载电阻的阻值减小为 R=5R0时，根据串并联电路特 A Q P R R0 R c d a b R0 A1 V1V2 A2 V3 R
40、0 R V 点，R两端的电压为 R0两端的电压的 5倍，因为电压表测量 R两端的电压，所以，故V15 5 1 0 R U 副线圈两端电压为 U2=6V，根据公式可得此时原线圈两端电压的有效值为 U1=24V，所以原线 1 2 1 2 n n U U 圈两端电压的最大值为，选项 A 正确 B错误；因为变化过程中变压器的输入电流不变，34VV224 所以副线圈中的电流在变化前后也不变，则变化前副线圈中的电压 U2=IR0+11 IR0=12 IR0，所以 U2=2U2=12V，根据公式可得原线圈两端原来的电压有效值约为 48V，选项 D 正确 C错。 1 2 1 2 n n U U 33.2015
41、年广东卷年广东卷 15.图 5 为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变 压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节 触头 P，使输出电压有效值由 220V 降至 110V。调节前后 （ C ） A副线圈中的电流比为 1:2 B副线圈输出功率比为 2:1 C副线圈的接入匝数比为 2:1 D原线圈输入功率比为 1:2 解析：设原线圈中电流为 I1，匝数为 n1，两端输入电压为 U1，输入功率为 P1，副线圈中电流为 I2，匝数为 n2，两端输出电压为 U2，输出功率为 P2，根据理想变压器原副线圈两端电压与匝数关系 有：，所以当输出电压 U2由 220V 降
42、至 110V 时，副线圈匝数 n2也应减少为一半，故选项 C 1 2 1 2 n n U U 正确；由于副线圈两端所接用电器不变，所以当用电器电压减半时，其电流 I2也减半，故选项 A 错 误；根据功率计算式 PUI 可知，副线圈中输出功率 P2变为原来的 1/4，故选项 B错误；由能量守恒 定律可知，原线圈中输入功率 P1也变为原来的 1/4，故选项 D 错误。 34.2018年天津卷年天津卷 4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
43、电机线圈的转速变为原来的 2 1 ，则（ B ） AR消耗的功率变为P 2 1 B电压表 V 的读数为U 2 1 C电流表 A 的读数变为 2I D通过 R的交变电流频率不变 解析：根据n2，若发电机线圈的转速变为原来的 2 1 ，则角速度减为原来的 2 1 ，根据 SnBEm可知，发电机产生的最大电动势减为原来的 2 1 ，根据 2 m E U 可知发动机的输出电压变为 P 图 5 n1 n2 A V R 原来的 2 1 ，即原线圈的输出电压变为原来的 2 1 ，根据 1 2 1 2 n n U U 可知副线圈的输入电压变为原来的 2 1 ， 即电压表的示数变为原来的 2 1 ，根据 R U
44、 P 2 可知电阻 R消耗的电功率变为P 4 1 ，所以 A 错 B正确； 副线圈中电流为 R U I 2 ，即变为原来的 2 1 ，根据 1 2 2 1 n n I I 可知原线圈中的电流也变为原来的 2 1 ，选项 C错误；转速变为原来的 2 1 ，则频率变为原来的 2 1 ，选项 D 错误。 35.2017年北京卷年北京卷 16如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，220 2sin(V)ut 副线圈接有的负载电阻，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55R 法正确的是 A原线圈的输入功率为 220 2W B电流表的读数为 1A C电压表的读数为 110
45、 2V D副线圈输出交流电的周期为 50s 答：B 解析：电表的读数均为有效值，因此在原线圈两端电压有效值为 220V，由理想变压器原副线圈两 端电压与线圈匝数成正比，因此副线圈两端电压有效值为 110V，故选项 C错误；流过电阻 R的电流为 2A，可知负载消耗的功率为 220W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为 220W，故选项 A 错误； 由 P=UI可知，电流表的读数为 1A，故选项 B正确，由交变电流瞬时值表达式可知：=100，因此周 期为：T=0.02s，故选项 D 错误。 36.2016年新课标年新课标 I 卷卷 16.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻和的阻值分别是12
46、 RR 、 3 R 和， 为理想交流电流表，为正弦交流电 31、 4 AU压 源，输出电压的有效值恒定。当开关断开时，电流表的S示数 为；当闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副IS4I线圈 匝数比为（ ） A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 答案：B 解法一：解法一： 当 S 断开时，电路如右图所示 由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压 U1=U-IR1 得 U1=U-3I 根据变压器原副边电压关系： 2 1 2 1 n n U U A R1 R2 R3 S U A R1 R2 R3 U R V A u 副线圈中的电流： 5 2 32 2 2 U RR U I 联立得： I IU n n
47、5 3 )( 2 2 1 当 S 闭合时，电路如右图所示 由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压 U1=U-4R1 得 U1=U-12I 根据变压器原副边电压关系： 2 1 2 1 n n U U 副线圈中的电流得： 1 2 2 2 2 U R U I 联立得 I IU n n 4 12 )( 2 2 1 联立 解得 3 2 1 n n 解法二：解法二： 设开关 S 断开前后，变压器的等效电阻为 R和 R，由于变压器输入功率与输出功率相同， S 闭合前： ，得 )()( 32 22 RRnIRI)( 32 2 RRnR S 闭合后： ，得 2 22 )4(4RnIRI）（ 2 2R nR 根据闭合电路欧姆定律： S 闭合前： RR U I 1 S 闭合后： RR U I 1 4 根据以上各式得： 4 1 53 3 2 2 32 2 1 2 2 1 n n RRnR RnR ）（ 解得，n=3 A R1 R2 U
