2022-2023學(xué)年高二物理舉一反三系列（人教版選擇性必修第二冊(cè)）專題3.4 理想變壓器問(wèn)題（二）（解析版）

專題3.4理想變壓器問(wèn)題（二）【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1自耦變壓器問(wèn)題】 【題型2電流互感器問(wèn)題】 【題型3互感器問(wèn)題】 【題型4聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】 【題型5對(duì)比問(wèn)題】 【題型6含有電動(dòng)機(jī)、電容器的變壓器問(wèn)題】 【題型1自耦變壓器問(wèn)題】【例1】如圖所示，10匝矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝eq\r(2)T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以恒定角速度ω＝10rad/s在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.4m2，線框通過(guò)滑環(huán)與一理想自耦變壓器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L(規(guī)格為“4W100Ω”)和滑動(dòng)變阻器，電流表視為理想電表，則下列正確的是()A．若從圖示線框位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為40eq\r(2)sin(10t)VB．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1C．若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，則電流表示數(shù)增大D．若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，燈泡會(huì)變亮[解析]若從圖示線框位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e＝nBSωcosωt＝40eq\r(2)cos10tV，A錯(cuò)誤；原線圈電壓為U1＝40V，燈泡電壓即副線圈電壓為U2＝eq\r(PR)＝20V，所以原、副線圈的匝數(shù)比為U1∶U2＝2∶1，B正確；若將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，有效電阻增大，則副線圈電流變小，根據(jù)電流關(guān)系可知電流表示數(shù)變小，C錯(cuò)誤；若將自耦變壓器觸頭向下滑動(dòng)，則副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)變壓器電壓規(guī)律可知副線圈電壓減小，燈泡會(huì)變暗，D錯(cuò)誤。[答案]B【變式1-1】如圖所示，理想自耦變壓器線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上，a、b為線圈的始端和末端。P1為線圈的滑動(dòng)觸頭，調(diào)節(jié)P1可以改變b、c間線圈的匝數(shù)。a、b兩端接電壓穩(wěn)定的交流電源，指示燈L與一小段線圈并聯(lián)，b、c間接入滑動(dòng)變阻器R，調(diào)節(jié)P2可以改變R接入電路的阻值。開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，電壓表為理想交流電表，下列說(shuō)法正確的是()A．僅向下滑動(dòng)P2，a、b端輸入功率變小B．僅順時(shí)針滑動(dòng)P1，a、b端輸入功率變小C．僅順時(shí)針滑動(dòng)P1，電壓表示數(shù)變大D．若斷開開關(guān)S，指示燈L將熄滅解析：選B僅向下滑動(dòng)P2，可知R所接入的電阻變小，根據(jù)P2＝eq\f(U22,R)，可得R的功率變大，L的功率不變，則可知總功率變大，故a、b端輸入功率變大，故A錯(cuò)誤；順時(shí)針滑動(dòng)P1，線圈數(shù)n2減小，因?yàn)槔硐胱儔浩骺芍猆2也減小，根據(jù)P2＝eq\f(U22,R)，可知R的功率減小，且小燈泡兩端電壓減小，故小燈泡兩端的電功率也減小，故可知總功率減小，即a、b端輸入功率變小，而電壓表示數(shù)與匝數(shù)無(wú)關(guān)，故電壓表示數(shù)不變，故B正確，C錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S，R中無(wú)電流，對(duì)燈L無(wú)影響，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-2】如圖所示，一自耦變壓器接在交流電源上，V1、V2為理想交流電壓表。下列說(shuō)法正確的是()A．若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變小B．若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變大C．若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變大D．若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小解析：選A設(shè)變壓器的輸入電壓為U1，輸出電壓為U2；若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下移動(dòng)時(shí)，輸入電壓U1不變，V1示數(shù)不變，根據(jù)變壓比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，由于n2減小，故輸出電壓U2減小，故燈泡消耗的功率減小，V2的示數(shù)變小，故A正確，B錯(cuò)誤；若F不動(dòng)，根據(jù)變壓比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1不變，eq\f(n1,n2)不變，則輸出電壓U2不變，V1示數(shù)不變；滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，干路電流增大，小燈泡中電流、電壓都增大，燈泡消耗的功率變大；由U＝U2－UL可知電壓表V2示數(shù)變小，故C、D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈。通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中()A．U2>U1，U2降低 B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低 D．U2<U1，U2升高解析由圖知自耦變壓器原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，根據(jù)變壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2<U1；在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中副線圈的匝數(shù)減小，所以U2降低，故A、B、D錯(cuò)誤；C項(xiàng)正確。答案C【題型2電流互感器問(wèn)題】【例2】[多選]鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為0.9A，圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則()A．這種電流表能測(cè)出交變電流的有效值B．這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交變電流C．這種電流表能測(cè)交變電流，圖乙的讀數(shù)為0.3AD．這種電流表能測(cè)交變電流，圖乙的讀數(shù)為2.7A解析：選AD由于變壓器工作原理是通過(guò)原線圈的電流發(fā)生變化，則原線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，故穿過(guò)副線圈的磁通量發(fā)生變化，從而在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故這種電流表只能測(cè)交變電流，而且測(cè)量的是交變電流的有效值，故A正確B錯(cuò)誤；根據(jù)輸入功率和輸出功率的關(guān)系有：P1＝P2，即U1I1＝U2I2，所以：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，由題意可知：當(dāng)n1＝1，I2＝0.9A，即eq\f(I1,0.9)＝eq\f(n2,1)，當(dāng)n1＝3時(shí)：eq\f(I1,I2′)＝eq\f(n2,3)，解得：I2′＝2.7A，故C錯(cuò)誤，D正確?！咀兪?-1】在變電站里，經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流。所用的器材叫電流互感器。如圖所示，能正確反映其工作原理的是()解析：選A電流互感器把大電流變成小電流，測(cè)量時(shí)更安全，根據(jù)變壓器原理eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，得I2＝eq\f(n1,n2)I1，所以要求線圈匝數(shù)n2>n1，原線圈要接在火線上，A正確?！咀兪?-2】(多選)如圖所示，鉗型電流表是一種穿心式電流互感器，選擇量程后，將一根通電導(dǎo)線夾入鉗中，就可以讀出導(dǎo)線中的電流。該電流表()A.可以測(cè)直流電流B.可以測(cè)交流電流C.量程旋鈕旋到大量程時(shí)接入電路的線圈匝數(shù)變多D.量程旋鈕旋到大量程時(shí)接入電路的線圈匝數(shù)變少答案BC解析電流互感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，則只能測(cè)量交流電流，不能測(cè)量直流電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知，n1和I2一定，則當(dāng)I1變大時(shí)n2要增大，則量程旋鈕旋到大量程時(shí)接入電路的線圈匝數(shù)變多，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器()A.是一種降壓變壓器B.能測(cè)量直流電路的電流C.原、副線圈電流的頻率不同D.副線圈的電流小于原線圈的電流答案D解析變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，不能改變交變電流的頻率，B、C項(xiàng)均錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器匝數(shù)與電壓的關(guān)系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得副線圈的電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1，由于原線圈匝數(shù)少而副線圈的匝數(shù)多，即n1＜n2，因此有U2＞U1，電流互感器是一種升壓變壓器，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)變壓器匝數(shù)與電流的關(guān)系eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可得副線圈的電流I2＝eq\f(n1,n2)I1，由于n1＜n2，因此有I2＜I1，D項(xiàng)正確?！绢}型3互感器問(wèn)題】【例3】如圖所示，甲、乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中，甲圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k1，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k2，電流表讀數(shù)為I，則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為()A．k1U，k2I B．k1U，eq\f(I,k2)C.eq\f(U,k1)，k2I D.eq\f(U,k1)，eq\f(I,k2)[解析]根據(jù)原、副線圈的電壓、電流與線圈匝數(shù)關(guān)系可知eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝k1，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,k2)，由此可知U1＝k1U，I1＝eq\f(I,k2)，B正確。[答案]B【變式3-1】如圖所示，電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器，已知電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是1000:1，電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是1:200，電壓表示數(shù)是200V，電流表示數(shù)是1.5A，則交流電路輸送電能的功率是()A. B. C. D.答案：D解析：電壓互感器原線圈的匝數(shù)與副線圈的匝數(shù)之比為1000:1，而電流互感器原線圈的匝數(shù)與副線圈的匝數(shù)之比為1:200，由電壓表的示數(shù)為200V，得原線圈的電壓為200000V，由電流表的示數(shù)為1.5A，知原線圈的電流為300A。所以電路輸送的電功率是。故選D。【變式3-2】如圖所示，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器，一個(gè)用來(lái)測(cè)高壓電流，一個(gè)用來(lái)測(cè)高壓電壓，T2接在兩根輸電線的正中間，T1接在其中一根輸電線上。輸電線電阻不可忽略，若輸電線電阻率相同，發(fā)電站端的理想升壓變壓器副線圈輸出電壓為U1，輸出功率為22800kW，用戶端理想降壓變壓器原線圈兩端電壓為U2＝220kV，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，T2的原、副線圈匝數(shù)比為10000∶1，a的示數(shù)為1A，則下列說(shuō)法正確的是()A．U1＝248kVB．b的示數(shù)為22.8VC．輸電線總電阻為40ΩD．輸電效率約為96%解析：選DT1是電流互感器，由匝數(shù)比及a的示數(shù)可知輸電線中的電流為100A，根據(jù)P＝UI可知U1＝228kV，則輸電線上的損失電壓為U損＝8kV，輸電線總電阻為80Ω，A、C錯(cuò)誤；電壓互感器接在兩輸電線的正中間，則T2的原線圈兩端的電壓為224kV，則b的示數(shù)為22.4V，B錯(cuò)誤；該輸電線的輸電效率η＝eq\f(U2,U1)×100%≈96%，D正確?！咀兪?-3】如圖所示，T1、T2是監(jiān)測(cè)交流高壓輸電參數(shù)的互感器(均視為理想變壓器)，T1的原、副線圈匝數(shù)比為1∶1000，、是交流電壓表或交流電流表，其中交流電壓表兩端的電壓為10V，高壓線路輸送的電功率是2.2×103kW、電壓是22kV，則()A.是交流電壓表B.T2的原、副線圈匝數(shù)比為1000∶1C.通過(guò)交流電流表的電流為0.1AD.繞制T1原線圈的導(dǎo)線應(yīng)比副線圈的細(xì)答案C解析T1是電流互感器，是交流電流表，T2是電壓互感器，是交流電壓表，故A錯(cuò)誤；對(duì)T2，根據(jù)變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(22×1000,10)＝eq\f(2200,1)，故B錯(cuò)誤；對(duì)T1，原線圈的電流I1＝eq\f(P,U)＝eq\f(2.2×103,22)A＝100A，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得I2＝0.1A，故C正確；T1原線圈的電流大于副線圈的電流，故繞制T1原線圈的導(dǎo)線應(yīng)比副線圈的粗，故D錯(cuò)誤。【題型4聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】【例4】汽車的“點(diǎn)火線圈”實(shí)際上是一個(gè)變壓器低壓直流通過(guò)一個(gè)開關(guān)輸入初級(jí)線圈，在開關(guān)斷開或閉合的瞬間，將會(huì)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生脈沖高電壓形成電火花。圖1和圖2分別是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈電壓隨時(shí)間變化的圖像，則()A．t1時(shí)刻開關(guān)剛斷開B．次級(jí)線圈的匝數(shù)比初級(jí)線圈要多C．t2至t3間穿過(guò)次級(jí)線圈的磁通量為零D．開關(guān)斷開與閉合瞬間次級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同解析：選B根據(jù)圖像可知t1時(shí)刻開關(guān)剛閉合，故A錯(cuò)誤；依題意需要用低電壓產(chǎn)生高電壓電火花，則需要次級(jí)線圈的匝數(shù)比初級(jí)線圈要多，故B正確；t2至t3間穿過(guò)次級(jí)線圈的磁通量不為零，磁通量的變化量為零，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知開關(guān)斷開瞬間電壓與閉合瞬間相反，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-1】小芳設(shè)計(jì)了一個(gè)電吹風(fēng)，其電路圖如圖所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為N1、N2，小風(fēng)扇的額定電壓為60V。a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)扇形金屬觸片P的位置可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)，使電吹風(fēng)可處于關(guān)機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。在電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)()A．觸片P同時(shí)接觸a、b，N1∶N2＝11∶3B．觸片P同時(shí)接觸a、b，N1∶N2＝3∶11C．觸片P同時(shí)接觸b、c，N1∶N2＝11∶3D．觸片P同時(shí)接觸b、c，N1∶N2＝3∶11解析：選A由題意可知，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲需連入電路中，觸片P同時(shí)接觸a、b，由變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系可得eq\f(N1,N2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(11,3)，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。【變式4-2】(多選)在家庭電路中，為了安全，一般在電能表后面的電路中安裝一個(gè)漏電開關(guān)，其工作原理如圖所示，其中甲線圈兩端與脫扣開關(guān)控制器相連，乙線圈由兩條電線采取雙線法繞制，并與甲線圈繞在同一個(gè)矩形硅鋼片組成的鐵芯上。以下說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)用戶用電正常時(shí)，甲線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)接通B．當(dāng)用戶用電正常時(shí)，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)接通C．當(dāng)用戶發(fā)生漏電時(shí)，甲線圈兩端沒有電壓，脫扣開關(guān)斷開D．當(dāng)用戶發(fā)生漏電時(shí)，甲線圈兩端有電壓，脫扣開關(guān)斷開解析：選AD乙線圈采取雙線法繞制，正常狀態(tài)時(shí)，火線和零線中電流相等，產(chǎn)生的磁場(chǎng)完全抵消，甲線圈中沒有電壓，脫扣開關(guān)保持接通，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)用戶發(fā)生漏電時(shí)，流過(guò)火線與零線的電流不相等，產(chǎn)生的磁場(chǎng)不能完全抵消，會(huì)使甲線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，脫扣開關(guān)斷開，C錯(cuò)誤，D正確?！咀兪?-3】大電流發(fā)生器是電力、電氣行業(yè)在調(diào)試中需要大電流場(chǎng)所的必需設(shè)備，一般采用調(diào)壓器輸出端接升流器輸入端、升流器輸出端接試驗(yàn)回路的方法進(jìn)行電流升流，原理如圖所示。T1為自耦調(diào)壓器，P為調(diào)壓滑動(dòng)觸頭；T2為升流器，與觸頭1連接時(shí)原、副線圈匝數(shù)的比值為k，R為試驗(yàn)回路的等效電阻，忽略其他電阻與感抗等因素的影響，調(diào)壓器與升流器均視為理想變壓器。當(dāng)ab端接入電壓為u＝UmsinωtV的交變電流時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．大電流發(fā)生器不僅可以提高試驗(yàn)回路的電流還可以提高試驗(yàn)回路中電流的頻率B．保持與觸頭2連接，僅把滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，R可以獲得更大的電流C．保持滑動(dòng)觸頭P位置不變，僅將觸頭2轉(zhuǎn)換至觸頭1，R可以獲得更大的電流D．將滑動(dòng)觸頭P置于中間位置且與觸頭1連接，試驗(yàn)回路的電流為調(diào)壓器輸入端的2k倍解析：選D大電流發(fā)生器不可以提高試驗(yàn)回路中電流的頻率，A錯(cuò)誤；保持與觸頭2連接，僅把滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，試驗(yàn)回路獲得的電壓變小，電流變小，B錯(cuò)誤；保持滑動(dòng)觸頭P位置不變，則升流器的輸入端電壓不變，根據(jù)變壓器變壓規(guī)律可知，當(dāng)僅將觸頭2轉(zhuǎn)換至1，升流器原、副線圈匝數(shù)比變大，cd端的電壓變小，電流變小，C錯(cuò)誤；保持滑動(dòng)觸頭P置于中間位置，由調(diào)壓器原副線圈的電流比等于匝數(shù)的反比可知經(jīng)過(guò)了調(diào)壓器，電流為調(diào)壓器輸入端電流的2倍，而與觸頭1連接，經(jīng)過(guò)升流器，電流又為升流器輸入端電流的k倍，故試驗(yàn)回路的電流為調(diào)壓器輸入端電流的2k倍，D正確。【題型5對(duì)比問(wèn)題】【例5】(多選)如圖1、2所示，理想變壓器對(duì)電器供電，其輸入電壓u＝27000eq\r(2)sin100πt(V)，電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r＝2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則()A．圖1中電阻r的功率為50WB．圖2中變壓器的輸入功率比圖1中變壓器的輸入功率增加了440WC．圖1中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2700∶23D．圖2中原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1500∶13解析：選ACD根據(jù)P＝UI可得通過(guò)電器RL的電流為IL＝eq\f(PL,UL)＝5A，電阻r的功率為Pr＝IL2r＝50W，故A正確；題圖1變壓器輸出電壓為U出＝UL＋I(xiàn)Lr＝230V，題圖1輸入功率等于輸出功率為P1＝U出IL＝1150W，RL′正常工作的電流為IL′＝eq\f(PL′,UL′)＝2A，題圖2中干路電流為I總＝IL＋I(xiàn)L′＝7A，題圖2中輸出電壓為U出′＝UL′＋I(xiàn)總r＝234V，題圖2中輸入功率等于輸出功率為P2＝U出I總＝1638W，題圖2中變壓器的輸入功率比題圖1中變壓器的輸入功率增加了ΔP＝P2－P1＝488W，故B錯(cuò)誤；由于輸入電壓為U入＝eq\f(Um,\r(2))＝27000V，則題圖1中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出)＝eq\f(2700,23)，題圖2中原副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入′,U出′)＝eq\f(1500,13)，故C、D正確?！咀兪?-1】如圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)用的原、副線圈都有從中點(diǎn)抽頭的理想變壓器，在原線圈上通過(guò)一個(gè)單刀雙擲開關(guān)S1與一只電流表連接，在副線圈上通過(guò)另一個(gè)單刀雙擲開關(guān)與一個(gè)定值電阻R0相連接，通過(guò)S1、S2可以改變?cè)⒏本€圈的匝數(shù)。在原線圈上加一電壓為U的交流電后，①當(dāng)S1接a，S2接c時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；②當(dāng)S1接a，S2接d時(shí)，電流表的示數(shù)為I2；③當(dāng)S1接b，S2接c時(shí)，電流表的示數(shù)為I3；④當(dāng)S1接b，S2接d時(shí)，電流表的示數(shù)為I4，則()A.I1＝I2 B.I1＝I4C.I2＝I3 D.I2＝I4答案B解析在第①種情況下，S1接a，S2接c時(shí)，設(shè)副線圈加在R0上的電壓為U0，流過(guò)R0的電流為I0，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得，第②③④種情況，R0上的電壓分別為eq\f(U0,2)、2U0、U0，流過(guò)R0的電流分別為eq\f(I0,2)、2I0、I0，根據(jù)P入＝P出可得I2＝eq\f(1,4)I1、I3＝4I1、I4＝I1。【變式5-2】如圖所示，負(fù)載電阻R接在理想變壓器的副線圈上，虛線部分可以用一個(gè)電阻R1來(lái)等效替代，R1稱為等效電阻，這里的等效是指輸入電路的電壓、電流、功率不變。若理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比為n1∶n2，則有()A．R1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)))2R B．R1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2RC．R1＝eq\f(n1,n2)R D．R1＝eq\f(n2,n1)R解析：選B設(shè)副線圈中的電流為I，則副線圈兩端的電壓為IR，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得：U1＝eq\f(n1,n2)IR，由eq\f(I1,I)＝eq\f(n2,n1)，得：I1＝eq\f(n2,n1)I，等效電阻：R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(\f(n1,n2)IR,\f(n2,n1)I)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))2R，故選項(xiàng)B正確?！咀兪?-3】(多選)如圖所示，一理想變壓器輸入端接一正弦交流電源(電壓有效值不變)，輸出端電路由R1、R2、R3和R4四個(gè)電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由15∶1改為30∶1后()A.R1兩端的電壓減小到原來(lái)的eq\f(1,4)B.R2兩端的電壓減小到原來(lái)的eq\f(1,3)C.R3兩端的電壓減小到原來(lái)的eq\f(1,2)D.R4的熱功率減小到原來(lái)的eq\f(1,4)答案CD解析理想變壓器的原、副線圈的電壓和匝數(shù)成正比，將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由15∶1改為30∶1后，副線圈的電壓減小到原來(lái)的eq\f(1,2)，輸出端的四個(gè)電阻的電壓都減小到原來(lái)的eq\f(1,2)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)P＝eq\f(U2,R)知，R4的熱功率減小到原來(lái)的eq\f(1,4)，D正確。【題型6含有電動(dòng)機(jī)、電容器的變壓器問(wèn)題】【例6】如圖所示，一臺(tái)變壓器T的原線圈與3.0kV的交流電源相連，副線圈上接有一電動(dòng)機(jī)M，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端的電壓為120V、消耗功率為1.0kW，變壓器T的效率(效率指的是變壓器的輸出功率與輸入功率的比值)為97%，不計(jì)導(dǎo)線的電阻，則()A.交流電源提供的電流約為0.34AB.電動(dòng)機(jī)的電阻約為14.4ΩC.變壓器T的輸入功率為0.97kWD.變壓器T的匝數(shù)比為25∶1答案A解析變壓器的輸入功率為P＝eq\f(PM,97%)＝1030.9W，故交流電源的提供的電流為I＝eq\f(P,U)＝0.34A，故A正確，C錯(cuò)誤；流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為IM＝eq\f(PM,UM)＝eq\f(25,3)A，由于電動(dòng)機(jī)不是純電阻元件，故其電阻R≠eq\f(UM,IM)＝14.4Ω，故B錯(cuò)誤；由于變壓器的效率不是100%，故原、副線圈的匝數(shù)比不等于變壓器兩端電壓之比，即eq\f(n1,n2)≠eq\f(U,UM)＝eq\f(25,1)，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-1】如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接理想電流表A、理想電壓表V，副線圈上通過(guò)輸電線接有一個(gè)燈泡L、一個(gè)電吹風(fēng)M，輸電線的等效電阻為R，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑片P改變。S斷開時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，滑片P位置不動(dòng)，當(dāng)S閉合時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.電壓表讀數(shù)增大B.電流表讀數(shù)減小C.等效電阻R兩端電壓增大D.為使燈泡L正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向下滑動(dòng)解析：選CS閉合時(shí)，變壓器副線圈電路電流增大，兩端電壓不變，電壓表讀數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于變壓器輸出功率增大，輸入電流增大，電流表讀數(shù)增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。由于輸電線中電流增大，所以輸電線等效電阻R兩端電壓增大，選項(xiàng)C正確。為使燈泡L正常發(fā)光，應(yīng)該增大變壓器輸出電壓，滑