2017_2018學(xué)年高中物理第二章交變電流第6節(jié)變壓器教學(xué)案教科版.docx

第6節(jié) 變_壓_器1.變壓器由閉合鐵芯和原、副線圈構(gòu)成，它的工作原理是電磁感應(yīng)。2理想變壓器是忽略漏磁、原副線圈的電阻及變壓器本身其他一切能量損耗的變壓器。3理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系為；電流與匝數(shù)的關(guān)系為。4電壓互感器是一種降壓變壓器，它的主要作用是把高電壓降為便于測(cè)量的低電壓，應(yīng)并聯(lián)在被測(cè)電路上；而電流互感器是一種升壓變壓器，它的主要作用是把大電流變成小電流，應(yīng)串聯(lián)在被測(cè)電路中。一、變壓器的結(jié)構(gòu)與原理1變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成，變壓器的模型與符號(hào)如圖261所示。圖261(1)原線圈：與電源相連接的線圈，也叫初級(jí)線圈。(2)副線圈：與負(fù)載相連接的線圈，也叫次級(jí)線圈。2變壓器的原理變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)。當(dāng)原線圈加上交變電壓時(shí)，原線圈中的交變電流在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量，交變的磁通量穿過副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)副線圈閉合時(shí)，就會(huì)有交流電通過。3能量傳遞電能從原線圈通過磁場(chǎng)傳輸給副線圈。二、變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系1實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄孔儔浩髟?、副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系。(2)實(shí)驗(yàn)器材：原線圈、副線圈、變壓器鐵芯。(3)實(shí)驗(yàn)過程：如圖262所示，連接好電路?？上缺３衷€圈的匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究其對(duì)副線圈電壓的影響，然后再保持副線圈匝數(shù)不變，研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響。為了人身安全，只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過12 V。圖262(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：理想變壓器原、副線圈兩端的電壓跟它們的匝數(shù)成正比。即。2升壓變壓器與降壓變壓器(1)升壓變壓器：當(dāng)n2n1時(shí)，U2U1，變壓器使電壓升高。(2)降壓變壓器：當(dāng)n2n1時(shí)，U2n1時(shí)，U2U1，這種變壓器稱為升壓變壓器；當(dāng)n2n1時(shí)，U2U1，這種變壓器稱為降壓變壓器。(3)變壓器原、副線圈匝數(shù)不同，對(duì)應(yīng)的電流也不同，兩線圈所用導(dǎo)線粗細(xì)也不相同，對(duì)降壓變壓器而言，哪個(gè)線圈所用導(dǎo)線粗些可以減少熱損耗？為什么？提示：副線圈所用導(dǎo)線較粗，對(duì)降壓變壓器n1n2，由可知，I2I1，副線圈中電流大，用粗導(dǎo)線可以降低損耗。 理想變壓器中基本關(guān)系的理解與應(yīng)用1工作原理變壓器的變壓原理是電磁感應(yīng)。如圖265所示，當(dāng)原線圈上加交流電壓U1時(shí)，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中都要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果副線圈是閉合的，則副線圈中將產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于互感現(xiàn)象，原、副線圈間雖然不相連，電能卻可以通過磁場(chǎng)從原線圈傳遞到副線圈。其能量轉(zhuǎn)換方式為原線圈電能磁場(chǎng)能副線圈電能。圖2652理想變壓器的理想化條件(1)忽略原、副線圈的內(nèi)阻即線圈不產(chǎn)生焦耳熱(無(wú)能量損失)；(2)忽略原、副線圈磁通量的差別即變壓器鐵芯內(nèi)無(wú)漏磁(磁通量全部集中在鐵芯內(nèi))；(3)忽略變壓器鐵芯內(nèi)的渦流，即鐵芯不發(fā)熱。3理想變壓器的基本關(guān)系(1)電動(dòng)勢(shì)關(guān)系由于互感現(xiàn)象，且沒有漏磁，所以穿過原副線圈的磁通量的變化率相同，即原、副線圈中每一匝線圈都具有相同的，由法拉第電磁感應(yīng)定律得E1n1，E2n2，所以。(2)電壓關(guān)系由于理想變壓器不計(jì)原、副線圈的電阻，因此線圈兩端的電壓U1E1，U2E2，所以。當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)，則有(3)功率關(guān)系對(duì)于理想變壓器，不考慮能量損失P1P2。當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)，有P1P2P3(4)電流關(guān)系由功率關(guān)系知，當(dāng)只有一個(gè)副線圈時(shí)，I1U1I2U2，得。當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)I1U1I2U2I3U3得I1n1I2n2I3n3典例一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為31，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓在220 V的正弦交流電源上，如圖266所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()圖266AU66 V，kBU22 V，kCU66 V，k DU22 V，k思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)變壓器的輸入電壓不等于電源電壓220 V。(2)原、副線圈中的電阻相同。解析設(shè)原、副線圈中的電流分別為I1、I2，則，故k。設(shè)原線圈兩端的電壓為U1，則，故U13U，而原線圈回路中電阻分擔(dān)的電壓為U，故3U220 V，解得U66 V。選項(xiàng)A正確。答案A公式及中的電壓和電流一般指有效值，但也可以是最大值，但必須要對(duì)應(yīng)。 1一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220 V交變電流改變?yōu)?10 V。已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為()A200B400C1 600 D3 200解析：選B根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，得n2400，選項(xiàng)B正確。2.用220 V的正弦交流電通過理想變壓器對(duì)一負(fù)載供電，變壓器輸出電壓是110 V，通過負(fù)載的電流圖像如圖267所示，則()圖267A變壓器輸入功率約為3.9 WB輸出電壓的最大值是110 VC變壓器原、副線圈匝數(shù)比是12D負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式i0.05 sin(100t)A解析：選A根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，則P入P出P負(fù)110 W3.9 W，故A選項(xiàng)正確；由于題干中變壓器輸出電壓的數(shù)值是有效值，則變壓器的輸出電壓的最大值應(yīng)是110 V，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的變壓比關(guān)系式可得，變壓器原、副線圈匝數(shù)比，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題圖可得，負(fù)載電流的函數(shù)表達(dá)式為iImsin，解得i0.05sin(100t)A，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3. (多選)如圖268所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)n11 000，副線圈匝數(shù)n2200，交流電源電動(dòng)勢(shì)為E311sin(100t)V，電阻R88 ，電流表和電壓表對(duì)電路的影響可忽略不計(jì)，則()圖268AA1的示數(shù)約為0.10 A BV1的示數(shù)約為311 VCA2的示數(shù)約為0.75 A DV2的示數(shù)約為44 V解析：選AD交流電的有效值即原線圈兩端的電壓為U1 V220 V，即V1的示數(shù)約為220 V，根據(jù)公式可得副線圈兩端電壓，即V2的示數(shù)U244 V，B錯(cuò)誤，D正確；副線圈中的電流為I20.5 A，根據(jù)公式，解得I10.1 A，即A1的示數(shù)約為0.10 A，A正確，C錯(cuò)誤。理想變壓器動(dòng)態(tài)問題分析1理想變壓器工作時(shí)的制約關(guān)系(1)電壓：當(dāng)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比(n1n2)一定時(shí)，輸出電壓U2由輸入電壓U1決定，即U2U1。(2)電流：當(dāng)變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比(n1n2)一定，且輸入電壓U1一定時(shí)，原線圈中的電流I1由副線圈中的電流I2決定，即I1I2。(3)功率：理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，即P1P2，輸出功率P2決定輸入功率P1。2含有變壓器的動(dòng)態(tài)電路分析變壓器的動(dòng)態(tài)電路分析，一是要符合變壓器的基本規(guī)律(電壓、電流、功率關(guān)系)；二是要遵循電路規(guī)律。首先確定是哪些量在變，哪些量不變，然后根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律判斷，具體問題具體分析。一般分為以下兩種情況：(1)原、副線圈匝數(shù)比不變。分析原、副線圈的電壓U1、U2，電流I1、I2，輸出和輸入功率P2、P1隨負(fù)載電阻變化而變化的情況。將變壓器接到交流電源上，原線圈的輸入電壓為U1，副線圈兩端電壓U2為定值，流過副線圈的電流I2隨負(fù)載電阻的減小而增大，變壓器輸出功率P2(P2U2I2)也隨著增大，不計(jì)變壓器損失的能量，則變壓器輸入功率P1(P1P2)也增大，流過原線圈的電流I1也增大。進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是U1U2U1I2P2I2U2P1P2I1。(2)負(fù)載不變。上述物理量隨原、副線圈匝數(shù)比的變化而變化的情況。一般情況下，如果原線圈輸入電壓U1和匝數(shù)n1不變，當(dāng)副線圈匝數(shù)n2增大時(shí)，副線圈兩端電壓U2增大，流過副線圈的電流I2增大，變壓器輸出功率P2(P2U2I2)增大，則變壓器的輸入功率P1增大，流過原線圈的電流I1增大，反之，變化情況則相反。典例(多選)如圖269所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則()圖269A保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小思路點(diǎn)撥解答本題要明確以下兩點(diǎn)：(1)保持Q的位置不動(dòng)，則原、副線圈匝數(shù)比不變。(2)保持P的位置不動(dòng)，則負(fù)載電阻不變。解析保持Q的位置不動(dòng)，則U2不變，將P向上滑動(dòng)時(shí)，R接入電路的電阻變大，根據(jù)I2知，I2變小，由得I1也變小，即電流表讀數(shù)變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，U2變大，則根據(jù)P2知副線圈輸出功率變大，由P1P2知，變壓器原線圈輸入功率P1變大，而P1I1U，輸入電壓U一定，I1變大，即電流表讀數(shù)變大，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC解答含有變壓器的動(dòng)態(tài)電路問題的思維程序關(guān)鍵突破：解答這類問題的關(guān)鍵是分清變量和不變量。首先確定哪些量是不變的，然后結(jié)合變壓器的基本規(guī)律和電路規(guī)律分析相關(guān)量的變化情況。 1.圖2610為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器。原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220 V降至110 V。調(diào)節(jié)前后()圖2610A副線圈中的電流比為12B副線圈輸出功率比為21C副線圈的接入匝數(shù)比為21D原線圈輸入功率比為12解析：選C根據(jù)歐姆定律I，U2由220 V降至110 V，副線圈上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后，副線圈上電流之比為21，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)PUI知，U、I均變?yōu)樵瓉?lái)的時(shí)，副線圈上輸出的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后副線圈的輸出功率之比為41，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系，當(dāng)U2由220 V降至110 V時(shí)，n2變?yōu)樵瓉?lái)的，即調(diào)節(jié)前后副線圈接入的匝數(shù)比為21，選項(xiàng)C正確；根據(jù)理想變壓器P入P出，所以原線圈輸入功率等于副線圈的輸出功率，即調(diào)節(jié)前后原線圈輸入功率之比為41，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2. (2016四川高考)如圖2611所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()圖2611A小燈泡變亮B小燈泡變暗C原、副線圈兩端電壓的比值不變D通過原、副線圈電流的比值不變解析：選B由于家庭電路上理想變壓器為降壓變壓器，故n1n2，當(dāng)原、副線圈減少相同的匝數(shù)時(shí)，其變壓比變大，根據(jù)，U1一定，U2變小，故小燈炮變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；由知，原、副線圈電壓的比值變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)，則通過原、副線圈電流的比值變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一不計(jì)電阻的矩形線圈，繞垂直磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖2612甲所示的正弦交流電，把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻(溫度升高時(shí)其電阻減小)，R為定值電阻。下列說法正確的是()圖2612A在t0.01 s末，矩形線圈平面與磁場(chǎng)方向平行B變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u36sin 50t(V)CRt處溫度升高時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變DRt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大解析：選D原線圈接的圖甲所示的正弦交流電，由圖知最大電壓36 V，周期0.02 s，故角速度是100，u36sin 100t(V)，當(dāng)t0.01 s時(shí)，u0，此時(shí)穿過該線圈的磁通量最大，故A、B錯(cuò)誤；Rt處溫度升高時(shí)，原副線圈電壓比不變，但是V2不是測(cè)量副線圈電壓，Rt溫度升高時(shí)，阻值減小，電流增大，則R電壓增大，所以V2示數(shù)減小，則電壓表V1、V2示數(shù)的比值增大，故C錯(cuò)誤。Rt溫度升高時(shí)，阻值減小，電流增大，而輸出電壓不變，所以變壓器輸出功率增大，而輸入功率等于輸出功率，所以輸入功率增大，故D正確。有多個(gè)副線圈的變壓器問題典例如圖2613所示，理想變壓器的輸入電壓U1220 V，有兩組副線圈，其中n236匝，標(biāo)有“6 V9 W”、“12 V12 W”的兩個(gè)燈泡分別接在兩組副線圈上且均正常發(fā)光。求：(1)原線圈的匝數(shù)n1和另一副線圈的匝數(shù)n3；(2)原線圈中的電流I1。圖2613思路點(diǎn)撥(1)由兩燈均正常發(fā)光可得U26 V，U312 V。(2)副線圈有兩個(gè)線圈，應(yīng)使用P入P出列式求解I1。解析(1)由于兩燈泡均正常發(fā)光，所以有U26 V，U312 V根據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，有，可得n1n2361 320(匝)n3n23672(匝)。(2)由P入P出可得：I1U1P2P3即：I12209 W12 W解得：I10.095 A。答案(1)1 320匝72匝(2)0.095 A(1)無(wú)論有多少個(gè)副線圈，也不論副線圈是否接用電器，電壓關(guān)系始終有、。(2)電流關(guān)系只能在僅有一個(gè)副線圈且有負(fù)載工作時(shí)才成立，當(dāng)有多個(gè)副線圈且負(fù)載分別工作時(shí)，必須用能量守恒P入P出來(lái)解決問題。 1如圖2614所示，變壓器的輸入電壓U一定，原線圈匝數(shù)為n1，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是n2和n3。當(dāng)把電熱器接a、b，讓c、d空載時(shí)，電流表讀數(shù)是I2；當(dāng)把同一電熱器接c、d，而a、b空載時(shí)，電流表讀數(shù)是I3，則I2I3等于()圖2614An2n3 Bn3n2Cn22n32 Dn32n22解析：選C由變壓比知，由P2P1知，當(dāng)電熱器接a、b，讓c、d空載時(shí)，有I2U；當(dāng)把同一電熱器接c、d而a、b空載時(shí)，有I3U，所以I2I3U22U32n22n32，故C對(duì)。2.有一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1440匝，副線圈有兩個(gè)，匝數(shù)分別為n220匝和n330匝，如圖2615所示。若原線圈接在220 V的交流電源上，副線圈n2的負(fù)載電阻R15.0 ，n3的負(fù)載電阻R27.5 ，求原線圈中的電流。圖2615解析：由理想變壓器的電壓關(guān)系得n2兩端的電壓U2U1220 V10 Vn3兩端的電壓U3U1220 V15 V變壓器的輸出功率P出 W W50 W變壓器的輸入功率P入P出50 W所以原線圈中的電流I1 A0.23 A。答案：0.23 A1(多選)關(guān)于理想變壓器，下面說法正確的是()A它的輸出功率可以大于它的輸入功率B它的輸出功率等于它的輸入功率C原副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比D原副線圈兩端的電流與它們的匝數(shù)成反比解析：選BCD輸入的功率的大小是由輸出功率的大小決定的，并且大小相等，所以A錯(cuò)誤，B正確；輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，電壓與匝數(shù)成正比，所以C正確；原副線圈的電流與它們的匝數(shù)成反比，所以D正確。2在以下四種情況下，可以將電壓升高供給電燈的變壓器是()解析：選DA、C圖中原線圈接入恒定電流，變壓器不能工作，故A、C錯(cuò)誤；B圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)多，所以是降壓變壓器，故B錯(cuò)誤；D圖中，原線圈匝數(shù)比副線圈匝數(shù)少，所以是升壓變壓器，故D正確。3.一輸入電壓為220 V，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞了，為獲知此變壓器原副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如圖1所示，然后將原來(lái)線圈接到220 V交流電源上，測(cè)得新繞線圈的端電壓為1 V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為()圖1A1 100,360B1 100,180C2 200,180 D2 200,360解析：選B對(duì)新繞線圈的理想變壓器，根據(jù)變壓比公式得n11 100，變壓器燒壞前，同理n2180，故B正確。4(多選)如圖2甲所示，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為21，原線圈的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，副線圈電路中接有燈泡，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則()圖2A燈泡的電壓為110 VB副線圈輸出交流電的頻率為50 HzCU220 V，I0.2 AD原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u220 sin 100t V解析：選ABD有效值為：U V220 V，副線圈的電壓為U2U1110 V，電流為： A0.2 A，電流表示數(shù)為：0.2 A0.1 A，A正確，C錯(cuò)誤；原線圈的頻率為f Hz50 Hz，變壓器不會(huì)改變頻率，故B正確；瞬時(shí)值表達(dá)式為：u220sin 100t V，故D正確。5圖3所示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A，則下列說法正確的是()圖3A電壓表V1示數(shù)增大B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用D變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)解析：選D電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動(dòng)時(shí)V1示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表V2測(cè)量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓升高，故V3示數(shù)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器U1I1U2I2，則U1I1U2I2，I2I1，故U2U1，變壓器為降壓變壓器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿cd的方向滑動(dòng)，選項(xiàng)D正確。6(2016天津高考)如圖4所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是()圖4A當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大解析：選B當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R變大，則副線圈所在電路的總電阻R總變大，因原、副線圈兩端的電壓U1、U2不變，則通過R1的電流I2變小，R1消耗的功率PR1I22R1變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R1兩端的電壓UR1I2R1變小，則電壓表V的示數(shù)UVU2UR1變大，選項(xiàng)B正確；因通過原、副線圈的電流關(guān)系，I2變小，則I1變小，即電流表A1的示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開關(guān)S，則副線圈所在電路的總電阻R總變小，通過副線圈的電流I2變大，則通過原線圈的電流I1變大，電流表A1的示數(shù)變大，R1兩端的電壓UR1I2R1變大，則R2兩端的電壓UR2U2UR1變小，電流表A2的示數(shù)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.如圖5所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n241，電源電壓u220sin 314t V，原線圈電路中接入熔斷電流I01 A的保險(xiǎn)絲，副線圈電路中接入一可變電阻R，則()圖5A電壓表的讀數(shù)為77 VB當(dāng)可變電阻R的阻值變大時(shí)，電源的輸入功率變大C可變電阻R的阻值低于13.75 時(shí)保險(xiǎn)絲將熔斷D副線圈的輸出功率一定是200 W解析：選C原線圈輸入電壓220 V，由變壓器變壓公式，副線圈輸出電壓即電壓表的讀數(shù)為55 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)可變電阻R的阻值變大時(shí)，變壓器輸出功率減小，電源的輸入功率變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；可變電阻R的阻值低于13.75 時(shí)，變壓器輸出功率大于220 W，原線圈電路中電流大于保險(xiǎn)絲的熔斷電流I01 A，保險(xiǎn)絲將熔斷，選項(xiàng)C正確；副線圈的輸出功率隨可變電阻的增大而減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8(多選)如圖6所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表 接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大。用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則()圖6AUabUcdn1n2B增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小C負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大D將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍解析：選BD變壓器的變壓比，其中U1、U2是變壓器原、副線圈兩端的電壓。U1Uab，由于二極管的單向?qū)щ娞匦?，UcdU2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。增大負(fù)載電阻R的阻值，負(fù)載的電功率減小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原線圈上的電流I1減小，即電流表的讀數(shù)變小，選項(xiàng)B正確。c、d端的電壓由輸入電壓Uab決定，負(fù)載電阻R的阻值變小時(shí)，Uab不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。根據(jù)變壓器上的能量關(guān)系有E輸入E輸出，在一個(gè)周期T的時(shí)間內(nèi)，二極管未短路時(shí)有UabI1T0(U為副線圈兩端的電壓)，二極管短路時(shí)有UabI2TT，由以上兩式得I22I1，選項(xiàng)D正確。9普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過電流互感器來(lái)連接，圖7中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則()圖7Aab接MN、cd接PQ，IabIcdBab接MN、cd接PQ，IabIcdCab接PQ、cd接MN，IabIcdDab接PQ、cd接MN，IabIcd解析：選B電流互感器ab一側(cè)線圈匝數(shù)比cd一側(cè)線圈匝數(shù)少，根據(jù)電流關(guān)系得I1n1I2n2，所以IabIcd，電流表應(yīng)接在電流較小的一側(cè)，故選項(xiàng)B正確。10如圖8所示，MN和PQ為處于同一平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好。N、Q端接理想變壓器的原線圈，理想變壓器的輸出端有三組副線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件