2025人教版物理重難點-選擇性必修3.3變壓器（含答案）

2025人教版物理重難點-選擇性必修3.3變壓器（含答案）3.3變壓器原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【變壓器的原理知識點梳理】 1二、【特殊的變壓器知識點梳理】 4三、【理想變壓器進行動態(tài)分析知識點梳理】 8四、【負載電阻等效法知識點梳理】 10【變壓器的原理知識點梳理】1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成，與交流電源連接的線圈叫作原線圈，與負載連接的線圈叫作副線圈．2．變壓器的工作原理(1)原理：電流磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)．電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，所以鐵芯中的磁場也在不斷變化．變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，副線圈也能夠輸出電流．(2)原理圖解二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．理想變壓器：沒有能量損失的變壓器叫作理想變壓器，它是一個理想化模型．(1)無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．(2)線圈無電阻，因此無電壓損失，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).(3)根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…2．電壓與匝數(shù)的關(guān)系：理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).(1)只有一個副線圈：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；(2)有多個副線圈：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…3．兩類變壓器副線圈的電壓比原線圈的電壓低的變壓器叫作降壓變壓器；副線圈的電壓比原線圈的電壓高的變壓器叫作升壓變壓器．三、理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系和電流關(guān)系1．功率關(guān)系：從能量守恒看，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出．2．電流關(guān)系(1)只有一個副線圈時，U1I1＝U2I2或eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(2)當有多個副線圈時，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…或n1I1＝n2I2＋n3I3＋…3．理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器(1)沒有能量損失(繞線無電阻、鐵芯無渦流)(2)沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系根據(jù)能量守恒可得：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓之比等于其匝數(shù)之比，公式：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與負載、副線圈的個數(shù)無關(guān)電流關(guān)系(1)只有一個副線圈時：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)(2)有多個副線圈時：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn頻率關(guān)系f1＝f2(變壓器不改變交變電流的頻率)4．關(guān)于理想變壓器的幾點說明(1)變壓器不能改變直流電壓．(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．(3)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值．(4)P入＝P出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于輸出功率之和．(5)理想變壓器本身不消耗能量。(6)當原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡)時,U1為加在原線圈兩端的電壓,并不是電源的電壓。四、變壓器中的能量轉(zhuǎn)化原線圈中電場的能量轉(zhuǎn)變成磁場的能量，變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈，在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，磁場的能量轉(zhuǎn)化成了電場的能量．【變壓器的原理舉一反三練習(xí)】1．（多選）如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數(shù)為2AB．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為50Hz2．（多選）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為11000V，輸出電流為300mA。該變壓器（）A．原、副線圈的匝數(shù)之比為1:50 B．輸入電流為20AC．輸入電流的最大值為A D．原、副線圈交流電的頻率之比為1:13．（多選）如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的5倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（

）A．原、副線圈匝數(shù)之比為5：1B．原、副線圈匝數(shù)之比為4：1C．此時a和b的電功率之比為4：1D．此時a和b的電功率之比為1：44．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，原線圈兩端接的交流電源，副線圈兩端接的負載電阻，電表均為理想交流電表。則下列說法中正確的是（）A．副線圈中輸出交流電的頻率為12.5Hz B．副線圈中電壓表的示數(shù)為C．變壓器的輸入功率為55W D．原線圈中的電流表A的示數(shù)為5．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，原線圈接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，為定值電阻，為滑動變阻器，現(xiàn)移動滑片P，則滑動變阻器兩端的電壓變化量和流過的電流變化量的比值為（

）

A． B． C． D．【特殊的變壓器知識點梳理】(1)自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用，如圖所示．(2)互感器電壓互感器n1>n2電流互感器n1<n2將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏鱡q\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)I1n1＝I2n2(3)多副線圈變壓器計算具有兩個(或兩個以上)副線圈的變壓器問題時，應(yīng)注意三個關(guān)系：①電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…②電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…③功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋…【特殊的變壓器舉一反三練習(xí)】6．鉗形電流表由電流互感器和電流表組合而成，常用來測量電流強度很大的電流，其原理如圖所示。若原線圈與副線圈的匝數(shù)比為1:500，電流表A的示數(shù)為1A，則（）

A．鉗形電流表能夠用來測量直流電的電流B．被測電路電流的有效值為500AC．被測電路電流的平均值為500AD．被測電路電流的最大值為500A7．如圖所示的理想變壓器，“日”字形鐵芯的左右、上下結(jié)構(gòu)均對稱，交流電源的輸出電壓為定值，原線圈的匝數(shù)為匝，左、右兩個副線圈的匝數(shù)分別為匝、匝，左右兩個副線圈所接電阻的阻值分別為，，下列說法正確的是（）A．兩端的電壓為 B．流過的電流為C．的功率與的功率之比為 D．左右兩個副線圈的電流頻率之比為8．發(fā)電機矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸從圖示位置開始計時以角速度勻速轉(zhuǎn)動，理想變壓器的原，副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個副線圈分別接有電阻和，電流表為理想電表，所有線圈電阻均不計，下列說法正確的是（）

A．原線圈兩端電壓隨時間的變化關(guān)系為B．電流表的示數(shù)為，通過電流表的電流的頻率為C．電阻消耗的電功率為D．流過原線圈電流的有效值為9．（多選）如圖1所示，理想自耦變壓器的副線圈匝數(shù)可通過滑動觸頭來調(diào)節(jié)，為標稱為“”的用電器，原線圈兩端所接電壓隨時間變化的正弦曲線如圖2所示。接通電路，將滑動頭調(diào)至合適位置使用電器正常工作，下列說法正確的是（）

A．通過用電器的電流方向內(nèi)改變100次B．變壓器的輸出電壓為C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D．流過原線圈的電流為10．（多選）互感器主要與交流測量儀表配合使用，它也是一種變壓器，常用的有電壓互感器和電流互感器。如圖，在電路中接入互感器A、B，原、副線圈的匝數(shù)比分別為、，甲、乙為交流電表。下列說法正確的是（）A．B．甲為電流表C．B為電流互感器D．互感器可以用來測量直流電路的電流和電壓11．（多選）某車床供電示意圖如圖所示，理想變壓器原線圈兩端連接有效值為350V的交流電源，兩副線圈分別連接電機和兩個相同的指示燈（連接電機的副線圈簡稱副線圈1，連接指示燈的副線圈簡稱副線圈2），電機的電壓為118V，指示燈的電壓為22V，S為指示燈中的一條支路的開關(guān)。下列說法正確的是（）

A．S閉合后，副線圈2兩端的電壓減小B．S閉合后，電源的輸出功率增大C．S閉合后，副線圈1中的電流比副線圈2中的電流增加得多D．原線圈和副線圈1的匝數(shù)之比n1：n2=175：5912．如圖所示，L1、L2、L3、L4、L5是五盞完全相同的燈泡，將它們?nèi)鐖D接在變壓器上后，均正常發(fā)光。則變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1:n2:n3為（）A．1:2:1B．2:1:2C．4:2:1D．4:1:2【理想變壓器進行動態(tài)分析知識點梳理】1．電壓、電流、功率的制約關(guān)系(1)電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比eq\f(n1,n2)一定時，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，即U2＝eq\f(n2U1,n1).(2)功率制約：P出決定P入，P出增大，P入增大；P出減小，P入減?。籔出為0，P入為0.(3)電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比eq\f(n1,n2)一定，且輸入電壓U1確定時，副線圈中的輸出電流I2決定原線圈中的電流I1，即I1＝eq\f(n2I2,n1)(只有一個副線圈時)．電壓原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出電流副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I22．對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況(1)匝數(shù)比不變的情況(如圖所示)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是R→I2→P出→P入→I1.(1)U1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，可以得出不論負載電阻R如何變化，U2不變．(2)當負載電阻發(fā)生變化時，I2變化，根據(jù)輸出電流I2決定輸入電流I1，可以判斷I1的變化．(3)I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化．(2)負載電阻不變的情況(如圖所示)分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.(1)U1不變，eq\f(n1,n2)發(fā)生變化，U2變化．(2)R不變，U2變化，I2發(fā)生變化．(3)根據(jù)P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)和P1＝P2，可以判斷P2變化時，P1發(fā)生變化，U1不變時，I1發(fā)生變化．3．解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的方法(1)分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點進行分析判定．(2)分析該類問題的一般思維流程是：【理想變壓器進行動態(tài)分析舉一反三練習(xí)】13．（多選）如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡和，輸電線等效電阻為。開始時，開關(guān)S斷開。當S接通時，以下說法中正確的是（

）A．副線圈兩端的輸出電壓減小 B．副線圈輸電線等效電阻上的電壓增大C．通過燈泡的電流減小 D．原線圈中的電流大小不變14．（多選）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線圈接輸出電壓恒定的交流電源，副線圈中滑動變阻器的最大阻值和定值電阻R0的阻值相等，電壓表為理想交流電表?，F(xiàn)將滑片從滑動變阻器最上端向下滑動，則（）A．定值電阻R0消耗的功率減小B．電壓表的示數(shù)變小C．變壓器的輸入功率先增大后減小D．當滑片處于滑動變阻器正中間時，滑動變阻器消耗的功率最大15．如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，電流表為理想電表，為定值電阻，為滑動變阻器，在原線圈兩端加上正弦交流電壓，則下列判斷正確的是（

）A．僅將滑片向上移，電流表的示數(shù)減小 B．僅將滑片向上移，消耗的功率減小C．僅將滑片向上移，電流表的示數(shù)減小 D．僅將滑片向上移，消耗的功率減小16．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示。下列說法正確的是（）

A．和表示電流的瞬時值 B．滑片P向下滑動過程中，不變變大C．和表示電壓的最大值 D．滑片P向下滑動過程中，變大變小【負載電阻等效法知識點梳理】設(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、，原、副線圈電壓分別為、，副線圈負載電阻為，如圖（a）所示，在變壓器正常工作時，我們分析一下a、b間的等效電阻．先畫出等效電路圖如圖（b）所示，設(shè)變壓器等效負載電阻為，在圖1（a）中由變壓器的電壓規(guī)律：解得：，所以負載電阻R消耗的功率為：在圖（b）中等效電阻消耗的功率為：有，解得a、b間的等效電阻為：【負載電阻等效法舉一反三練習(xí)】17．一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻、和的阻值分別為、和，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定當開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當S閉合時，電流表的示數(shù)為。該變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為（）A．2 B．3 C．4 D．518．一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:1，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)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示。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（

）A． B．C． D．19．（多選）如圖，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b，當輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．原、副線圈匝數(shù)比為9:1B．原、副線圈匝數(shù)比為1:9C．此時a和b的電功率之比為9:1D．此時a和b的電功率之比為1:920．如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有阻值R0＝24Ω和R1＝5Ω、R2＝4Ω的定值電阻，原線圈左側(cè)接一正弦交流電源，開關(guān)閉合前后副線圈的輸出功率不變，則原、副線圈的匝數(shù)的比值為（）A．2 B．4 C．6 D．83.3變壓器解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【變壓器的原理知識點梳理】 1二、【特殊的變壓器知識點梳理】 4三、【理想變壓器進行動態(tài)分析知識點梳理】 8四、【負載電阻等效法知識點梳理】 10【變壓器的原理知識點梳理】1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成，與交流電源連接的線圈叫作原線圈，與負載連接的線圈叫作副線圈．2．變壓器的工作原理(1)原理：電流磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)．電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，所以鐵芯中的磁場也在不斷變化．變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，副線圈也能夠輸出電流．(2)原理圖解二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．理想變壓器：沒有能量損失的變壓器叫作理想變壓器，它是一個理想化模型．(1)無漏磁，故原、副線圈中的Φ、eq\f(ΔΦ,Δt)相同．(2)線圈無電阻，因此無電壓損失，U＝E＝neq\f(ΔΦ,Δt).(3)根據(jù)eq\f(U,n)＝eq\f(ΔΦ,Δt)得，套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…2．電壓與匝數(shù)的關(guān)系：理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).(1)只有一個副線圈：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；(2)有多個副線圈：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…3．兩類變壓器副線圈的電壓比原線圈的電壓低的變壓器叫作降壓變壓器；副線圈的電壓比原線圈的電壓高的變壓器叫作升壓變壓器．三、理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系和電流關(guān)系1．功率關(guān)系：從能量守恒看，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出．2．電流關(guān)系(1)只有一個副線圈時，U1I1＝U2I2或eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(2)當有多個副線圈時，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…或n1I1＝n2I2＋n3I3＋…3．理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系理想變壓器(1)沒有能量損失(繞線無電阻、鐵芯無渦流)(2)沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中)基本關(guān)系功率關(guān)系根據(jù)能量守恒可得：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓之比等于其匝數(shù)之比，公式：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，與負載、副線圈的個數(shù)無關(guān)電流關(guān)系(1)只有一個副線圈時：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)(2)有多個副線圈時：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn頻率關(guān)系f1＝f2(變壓器不改變交變電流的頻率)4．關(guān)于理想變壓器的幾點說明(1)變壓器不能改變直流電壓．(2)變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率．(3)理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為有效值．(4)P入＝P出，即無論有幾個副線圈在工作，變壓器的輸入功率總等于輸出功率之和．(5)理想變壓器本身不消耗能量。(6)當原線圈中串聯(lián)電阻(或燈泡)時,U1為加在原線圈兩端的電壓,并不是電源的電壓。四、變壓器中的能量轉(zhuǎn)化原線圈中電場的能量轉(zhuǎn)變成磁場的能量，變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈，在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，磁場的能量轉(zhuǎn)化成了電場的能量．【變壓器的原理舉一反三練習(xí)】1．（多選）如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R＝55Ω，A、V為理想電流表和電壓表，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A．電流表的示數(shù)為2AB．原、副線圈匝數(shù)比為1∶2C．電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D．原線圈中交變電壓的頻率為50Hz【答案】ACD【詳解】A．由圖甲可知，負載電路中R的電壓為U2=110V，R＝55Ω，由歐姆定律，可得電流表的示數(shù)為A正確；B．由圖乙可知，原線圈上的輸入電壓為輸出電壓為則有原、副線圈匝數(shù)比為B錯誤；C．電壓表和電流表的示數(shù)都為有效值，C正確；D．由圖乙可知，正弦交變電壓的周期為T=0.02s，則原線圈中交變電壓的頻率為D正確。故選ACD。2．（多選）某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為11000V，輸出電流為300mA。該變壓器（）A．原、副線圈的匝數(shù)之比為1:50 B．輸入電流為20AC．輸入電流的最大值為A D．原、副線圈交流電的頻率之比為1:1【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)理想變壓器的原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原、副線圈的匝數(shù)之比為故A正確；B．根據(jù)理想變壓器的原、副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得輸入電流為故B錯誤；C．輸入電流的最大值為故C正確；D．理想變壓器不改變原、副線圈交流電的頻率，故原、副線圈交流電的頻率之比為1:1，故D正確。故選ACD。3．（多選）如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當輸入電壓U為燈泡額定電壓的5倍時，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（

）A．原、副線圈匝數(shù)之比為5：1B．原、副線圈匝數(shù)之比為4：1C．此時a和b的電功率之比為4：1D．此時a和b的電功率之比為1：4【答案】BD【詳解】AB．燈泡均正常發(fā)光，電壓均為額定電壓U0，則變壓器原線圈輸入電壓為4U0，由可得A錯誤，B正確；CD．根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知此時a和b的電功率之比為故C錯誤，D正確。故選BD。4．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，原線圈兩端接的交流電源，副線圈兩端接的負載電阻，電表均為理想交流電表。則下列說法中正確的是（）A．副線圈中輸出交流電的頻率為12.5Hz B．副線圈中電壓表的示數(shù)為C．變壓器的輸入功率為55W D．原線圈中的電流表A的示數(shù)為【答案】C【詳解】A．副線圈中輸出交流電的頻率應(yīng)與原線圈相同，則有故A錯誤；B．原線圈輸入電壓的有效值為副線圈中電壓表的示數(shù)應(yīng)為有效值，則有故B錯誤；C．變壓器的輸入功率等于輸出功率，則有故C正確；D．由可得原線圈中的電流表的示數(shù)為故D錯誤。故選C。5．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k，原線圈接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源，為定值電阻，為滑動變阻器，現(xiàn)移動滑片P，則滑動變阻器兩端的電壓變化量和流過的電流變化量的比值為（

）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)變壓器的原理，有，在原線圈電路中定值則，，且于是有故選D?！咎厥獾淖儔浩髦R點梳理】(1)自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個線圈，其中的一部分作為另一個線圈，當交流電源接不同的端點時，它可以升壓也可以降壓，變壓器的基本關(guān)系對自耦變壓器均適用，如圖所示．(2)互感器電壓互感器n1>n2電流互感器n1<n2將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏鱡q\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)I1n1＝I2n2(3)多副線圈變壓器計算具有兩個(或兩個以上)副線圈的變壓器問題時，應(yīng)注意三個關(guān)系：①電壓關(guān)系：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…②電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…③功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋…【特殊的變壓器舉一反三練習(xí)】6．鉗形電流表由電流互感器和電流表組合而成，常用來測量電流強度很大的電流，其原理如圖所示。若原線圈與副線圈的匝數(shù)比為1:500，電流表A的示數(shù)為1A，則（）

A．鉗形電流表能夠用來測量直流電的電流B．被測電路電流的有效值為500AC．被測電路電流的平均值為500AD．被測電路電流的最大值為500A【答案】B【詳解】A．鉗形電流表利用的是電磁感應(yīng)中的互感原理，不能夠用來測量直流電的電流，A錯誤；BCD．由變壓器的基本原理可知解得電流表的示數(shù)為電流的有效值，故被測電路電流的有效值為500A，B正確，CD不正確。故選B。7．如圖所示的理想變壓器，“日”字形鐵芯的左右、上下結(jié)構(gòu)均對稱，交流電源的輸出電壓為定值，原線圈的匝數(shù)為匝，左、右兩個副線圈的匝數(shù)分別為匝、匝，左右兩個副線圈所接電阻的阻值分別為，，下列說法正確的是（）A．兩端的電壓為 B．流過的電流為C．的功率與的功率之比為 D．左右兩個副線圈的電流頻率之比為【答案】C【詳解】AB．原線圈中的磁通量按線圈匝數(shù)比分到兩個副線圈，所以解得通過的電流為故AB錯誤；C．根據(jù)功率的表達式可知的功率與的功率之比為故C正確；D．變壓器不改變頻率，所以左右兩個副線圈的電流頻率與原線圈中電流的頻率相等，比值為，故D錯誤。故選C。8．發(fā)電機矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸從圖示位置開始計時以角速度勻速轉(zhuǎn)動，理想變壓器的原，副線圈匝數(shù)分別為、和，兩個副線圈分別接有電阻和，電流表為理想電表，所有線圈電阻均不計，下列說法正確的是（）

A．原線圈兩端電壓隨時間的變化關(guān)系為B．電流表的示數(shù)為，通過電流表的電流的頻率為C．電阻消耗的電功率為D．流過原線圈電流的有效值為【答案】C【詳解】A．依題意得，發(fā)電機產(chǎn)生交變電壓，原線圈兩端電壓隨時間變化關(guān)系為故A錯誤；B．理想變壓器原線圈電壓根據(jù)電壓與匝數(shù)的關(guān)系，得兩端電壓有效值為電流表的示數(shù)為流過電阻的電流有效值，數(shù)值為，電流的頻率為，故B錯誤；C．電阻消耗的電功率故C正確；D．設(shè)原線圈電流為，匝數(shù)為的副線圈電流為，匝數(shù)為的副線圈電流為。由能量守恒可知所以流過原線圈的電流為故D錯誤。故選C。9．（多選）如圖1所示，理想自耦變壓器的副線圈匝數(shù)可通過滑動觸頭來調(diào)節(jié)，為標稱為“”的用電器，原線圈兩端所接電壓隨時間變化的正弦曲線如圖2所示。接通電路，將滑動頭調(diào)至合適位置使用電器正常工作，下列說法正確的是（）

A．通過用電器的電流方向內(nèi)改變100次B．變壓器的輸出電壓為C．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為D．流過原線圈的電流為【答案】AC【詳解】A．交變電流一個周期內(nèi)方向改變兩次，根據(jù)圖2得出該交變電流的周期為0.02s，則1s內(nèi)改變100次，A正確；B．變壓器的副線圈與R并聯(lián)，當用電器正常工作時的電壓為變壓器的輸出電壓，即26V，B錯誤；C．根據(jù)圖1可知原線圈輸入電壓的有效值為根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電壓比的關(guān)系得C正確；根據(jù)歐姆定律得出流過副線圈的電流為根據(jù)理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比和電流比成反比得則通過原線圈的電流D錯誤。故選AC。10．（多選）互感器主要與交流測量儀表配合使用，它也是一種變壓器，常用的有電壓互感器和電流互感器。如圖，在電路中接入互感器A、B，原、副線圈的匝數(shù)比分別為、，甲、乙為交流電表。下列說法正確的是（）A．B．甲為電流表C．B為電流互感器D．互感器可以用來測量直流電路的電流和電壓【答案】AB【詳解】ABC．A與電路串聯(lián)，為電流互感器，初級匝數(shù)小于初級匝數(shù)；B與電路并聯(lián)，為電壓互感器，初級匝數(shù)大于次級匝數(shù)，即，選項AB正確，C錯誤；D．互感器只能測量交流電路的電壓和電流，不可以用來測量直流電路的電流和電壓，選項D錯誤。故選AB。11．（多選）某車床供電示意圖如圖所示，理想變壓器原線圈兩端連接有效值為350V的交流電源，兩副線圈分別連接電機和兩個相同的指示燈（連接電機的副線圈簡稱副線圈1，連接指示燈的副線圈簡稱副線圈2），電機的電壓為118V，指示燈的電壓為22V，S為指示燈中的一條支路的開關(guān)。下列說法正確的是（）

A．S閉合后，副線圈2兩端的電壓減小B．S閉合后，電源的輸出功率增大C．S閉合后，副線圈1中的電流比副線圈2中的電流增加得多D．原線圈和副線圈1的匝數(shù)之比n1：n2=175：59【答案】BD【詳解】AB．S閉合后，由于是理想變壓器，副線圈2兩端的電壓不變，副線圈2消耗的功率增加，則電源的輸出功率增大，A項錯誤，B項正確；C．S閉合后，由于副線圈1兩端的電壓不變，因此副線圈1中的電流不變，C項錯誤；D．已知，，根據(jù)可得，原線圈和副線圈1的匝數(shù)之比n1：n2=175：59D項正確。故選BD。12．如圖所示，L1、L2、L3、L4、L5是五盞完全相同的燈泡，將它們?nèi)鐖D接在變壓器上后，均正常發(fā)光。則變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1:n2:n3為（）A．1:2:1B．2:1:2C．4:2:1D．4:1:2【答案】D【詳解】設(shè)燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓為U，根據(jù)即燈泡正常發(fā)光，設(shè)通過的電流為I，則原線圈電流副線圈2的電流副線圈3的電流根據(jù)輸入功率等于輸出功率知即解得所以故選D?！纠硐胱儔浩鬟M行動態(tài)分析知識點梳理】1．電壓、電流、功率的制約關(guān)系(1)電壓制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比eq\f(n1,n2)一定時，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，即U2＝eq\f(n2U1,n1).(2)功率制約：P出決定P入，P出增大，P入增大；P出減小，P入減?。籔出為0，P入為0.(3)電流制約：當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比eq\f(n1,n2)一定，且輸入電壓U1確定時，副線圈中的輸出電流I2決定原線圈中的電流I1，即I1＝eq\f(n2I2,n1)(只有一個副線圈時)．電壓原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓U2，U2＝eq\f(n2,n1)U1功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入，P入＝P出電流副線圈電流I2和匝數(shù)比決定原線圈電流I1，I1＝eq\f(n2,n1)I22．對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況(1)匝數(shù)比不變的情況(如圖所示)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是R→I2→P出→P入→I1.(1)U1不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，可以得出不論負載電阻R如何變化，U2不變．(2)當負載電阻發(fā)生變化時，I2變化，根據(jù)輸出電流I2決定輸入電流I1，可以判斷I1的變化．(3)I2變化引起P2變化，根據(jù)P1＝P2，可以判斷P1的變化．(2)負載電阻不變的情況(如圖所示)分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.(1)U1不變，eq\f(n1,n2)發(fā)生變化，U2變化．(2)R不變，U2變化，I2發(fā)生變化．(3)根據(jù)P2＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)和P1＝P2，可以判斷P2變化時，P1發(fā)生變化，U1不變時，I1發(fā)生變化．3．解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動態(tài)分析問題的方法(1)分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點進行分析判定．(2)分析該類問題的一般思維流程是：【理想變壓器進行動態(tài)分析舉一反三練習(xí)】13．（多選）如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡和，輸電線等效電阻為。開始時，開關(guān)S斷開。當S接通時，以下說法中正確的是（

）A．副線圈兩端的輸出電壓減小 B．副線圈輸電線等效電阻上的電壓增大C．通過燈泡的電流減小 D．原線圈中的電流大小不變【答案】BC【詳解】A．根據(jù)變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得可知副線圈兩端的輸出電壓由匝數(shù)比和輸入電壓決定，當S接通時，副線圈兩端的輸出電壓不變，故A錯誤；BC．當S接通時，副線圈總電阻減小，根據(jù)可知副線圈電流增大，則副線圈輸電線等效電阻上的電壓增大，則燈泡兩端電壓減小，通過燈泡的電流減小，故BC正確；D．根據(jù)可知原線圈中的電流增大，故D錯誤。故選BC。14．（多選）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，原線圈接輸出電壓恒定的交流電源，副線圈中滑動變阻器的最大阻值和定值電阻R0的阻值相等，電壓表為理想交流電表。現(xiàn)將滑片從滑動變阻器最上端向下滑動，則（）A．定值電阻R0消耗的功率減小B．電壓表的示數(shù)變小C．變壓器的輸入功率先增大后減小D．當滑片處于滑動變阻器正中間時，滑動變阻器消耗的功率最大【答案】BC【詳解】A．設(shè)原線圈輸入電流為I，根據(jù)可得副線圈電流為2I，副線圈兩端電壓為U2=2IR根據(jù)解得U1=4IR則交變電源的輸出電壓U=IR0+4IR可得將滑片從滑動變阻器最上端向下滑動，滑動變阻器連入電路的電阻減小，電流增大，則定值電阻消耗的功率P=IR增大，故A錯誤；B．因定值電阻兩端的電壓增大，則原線圈兩端的電壓減小，由變壓比公式可知，電壓表示數(shù)變小，故B正確；CD．由可知，當時，變壓器輸入功率最大，即滑動變阻器消耗的功率最大，因而當滑片從最上端向下滑動時，變壓器輸入功率先增大后減小，故C正確；D錯誤。故選BC。15．如圖所示電路中，變壓器為理想變壓器，電流表為理想電表，為定值電阻，為滑動變阻器，在原線圈兩端加上正弦交流電壓，則下列判斷正確的是（

）A．僅將滑片向上移，電流表的示數(shù)減小 B．僅將滑片向上移，消耗的功率減小C．僅將滑片向上移，電流表的示數(shù)減小 D．僅將滑片向上移，消耗的功率減小【答案】C【詳解】AB．僅將滑片向上移，副線圈接入電路的匝數(shù)增加，根據(jù)變壓比可知，副線圈兩端的電壓增大，消耗的功率增大，電流表的示數(shù)增大，故AB錯誤；CD．僅將滑片向上移，中的電流不變，消耗的功率不變。中的電流減小，因此電流表的示數(shù)減小，故C正確，D錯誤。故選C。16．如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓，副線圈電路中為定值電阻，R是滑動變阻器。和是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和表示；和是理想交流電流表，示數(shù)分別用和表示。下列說法正確的是（）

A．和表示電流的瞬時值 B．滑片P向下滑動過程中，不變變大C．和表示電壓的最大值 D．滑片P向下滑動過程中，變大變小【答案】B【詳解】A．交流