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、副线圈电压比等于匝数比即 11 22 Un Un ，得： 2 21 1 n UU n ，即副线圈 两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有： 2 21 1 n UU n ，当输入电压增加 20V 时，输出电压增 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
2、变电流改变为 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 0 U,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为 10 9UU，副线 圈两端电压为 20 UU，故 1 2 9 1 U U ，根据 11 22 9 1 Un Un ，A 正确 B 错误；根据公式 12 21 In In 可得 1 2 1 9 I I ，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为 1:9，C错误 D 正确。 3. 2016 年江苏卷年江苏卷 4一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
4、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 2 1 2 1 n n U U ，这里 n2 n1， 所以 U2 n2，则当原、副线圈 减少相同匝数时，由数学知识可知 1 2 n n 变大，则 U2减小，故灯泡变暗，选项 AC错误，B正确；根据 12 21 In In 可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项 D错误；故选 B. 5.2016 年天津卷年天津卷 5、如图所示，理想变
5、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 U1 M N c a b d U2 n1 L n2 A1 V A2 S R1 R2 R3 R P 示数变大 【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
6、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
7、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
8、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 BU=110V，I=0.05A A V R1 A V RT 图图 u/V t/10-2s 0 1 2 3 51 -51 0.2AV,2110CIU. A20.2V,2110
9、DIU. 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，A、V为理想电流表和电压表， 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 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
10、=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 : 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 1
11、2 2 1 n n I I 和 21 2 1 II 可知该变压器原、副线圈的匝数之比为 2 : l。 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 6.6A (b) u/V t/s O 220 2 -220 2 0.01 0.02 0.03 A V R (a) A V n1 n2 S 用 电 器 C、通过副线圈的电流的最
12、大值为 2.2A 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=60 2.2=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A,222.选项 C 错误。 112013 年广东卷年广东卷 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=12 2sin100t（
13、V）.下列说法正确的是 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f2100得：f=50Hz，A错 有效值 U1=12V ,又： 1 2 1 2 n n U U 得：U2=6V ,A1 1 2 2 R U I，选项 B、C 错； 由能量守恒：W6 2221 IUPP , D 对。 12. 2012 年理综重庆卷年理综重庆卷 15如题 15图所示，理想变压器的原线圈接入tsinu100211000(V)的交变电压，副线圈通 过电阻 r=6 导线对“220V/880W”电器 RL供电，该电器正常工作。由
14、 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 n1 n2 图5 L A B u1 11如图，理想变压器原线圈与 10V的交流电源相连，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
15、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： ,IUPIU bba 11 代入数据得：,.IbA20 14.2011 年理综浙江年理综浙江卷卷 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=51sin314tV 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VU 2
16、51 1 ，如果看成理想的来处理有： 2 1 2 1 n n U U 、 800 1 n、200 2 n，解得V0 . 9 2 U，故交流电压表的读数应该小于V0 . 9，所以答案为 A。 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 （ ） A120V，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
17、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 0.01 0.02 a b V n1 n2 u V A D负载电流的函数表达式：i=0.05sin(100t+ 2 )A 【答案】：A 【解析】：由题意知，u2=110v，im=0.05A, 2
18、 = 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 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
19、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、c
20、d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 d A 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
21、 的电容 答案：BC 解析：根据 2 1 2 1 n n U U 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 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
22、。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 2 1 2 1 n n U U 得 V380220 1100 1900 1 1 2 2 U n n U , 222 IUP , 111 IUP 负载 R 上的功率就是变压器的输出功率，因为是理想变压器，故输入功率 U1I1等于输出功率，A19 220 2000 1 2 121 . U P IPP,故
23、 B选项正确. 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V 2 5 2 1 m E U，选项A错误B正确
24、；实现点火的条件 是U25000V，所以1000 1 2 1 2 U U n n ，选项C正确D错误。 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
25、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，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
26、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1 1 2 2 U n n U ，U2不变，从电路可知当滑片 P 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
27、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 BV)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：BD 解析：由电压 2 u随时间 t变化的曲线可知，用户电压的最大值是V2190，周期是s 2 102 ，所以 Vtu)100sin(2190 2 ，A 错误，B正确；根据 2 1
28、 2 1 U U n n ， 1 n减小， 2 u增大，因此为使用户电压稳 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，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
29、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 1 2 2190 2190 图乙 P R0 L U1 U2 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，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
30、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 ab U n n U 1 2 2 ；由于二级管的单向导电性使得 2 2 1U Ucd，故 2 1 2 n n U U cd ab ，选项 A 错误；增大负载的阻值 R，输出功率减小，变压器次级电流减 小，则输入电流也减小，即电流表的读
31、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 2 UUcd，则次级电流会加倍，则初级电流 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 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
32、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 V2220 1 U，理想变压器 21 PP ，原线圈中的电流 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 0.01 0.02 图 2 解得： )A(A.I 5 2 280 1 或 ） （3）设 ab 间匝数为 n1， de de n U n U 1 1 ， 由题意知 de de ce ce R U R U
33、22 ，解得： 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=202sin(50t)V 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：
34、D 【解析】读图知周期 T = 0.02 s，所以V100220)tsin(u。原本 L2正常发光，只断开 S2后， 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 1 2 1 2 n n U U 可得副线圈输出电压为 4 V，S1 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 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
35、 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. 9 1 V66k,U B. 9 1 V22k,U C. 3 1 V66k,U D. 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 R U I ，原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流 R U I 3 1 ，那么原线 u n1 n2 S1 S2 1 2 R L1 L2 甲 乙 u/V t/s O 20 2 -20 2 0.01 0.02 R R 圈输入电压R R U
36、U 3 3V220，整理可得 U=66V；原副线圈电阻消耗的功率根据 P=I2R，电阻相 等，电流比为 1:3，可得功率比为 1:9， 9 1 k，只有选项 A对。 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
37、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
38、。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，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，
39、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 V1 V2 A2 V3 R0 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V15 5 1 0 R U，故 副
40、线圈两端电压为 U2=6V，根据公式 1 2 1 2 n n U U 可得此时原线圈两端电压的有效值为 U1=24V，所以原线 圈两端电压的最大值为34VV224，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， 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 1 2 1 2 n n U U 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。 33.2015 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
41、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： 1 2 1 2 n n U U ，所以当输出电压 U2由 220V 降至 110V 时，副线圈匝数 n2也应减少为一半，故选项 C 正确；由于副线圈两端所接用电
42、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
43、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 P 图 5 n1 n2 A V R 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 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 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
44、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220 2sin(V)ut的交流电源上， 副线圈接有55R 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220 2W B电流表的读数为1A C电压表的读数为110 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，
45、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12 RR 、和 3 R的阻值分别是 31、 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
46、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（ ） 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 A R1 R2 R3 S U A R1 R2 R3 U R V A u 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： 5 2 32 2 2 U RR U I 联立得： I IU n n 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-
47、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：)()( 32 22 RRnIRI ，得)( 32 2 RRnR S 闭合后： 2 22 )4(4RnIRI）（ ，得 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
