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方法点拨(1)变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路原线圈在原线圈电路中相当于一用电器 副线圈在副线圈电路中相当于电源(2)远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输电线路中升压变压器的副线圈、导线、降压变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器1(理想变压器)(多选)如图 1 所示，理想变压器的原线圈接在一个交变电源上，交变电压瞬时值随时间变化的规律为 u220 2sin 100t(V)，副线圈所在电路中接有灯泡、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表已知理想变压器原、副线圈匝数比为 101，灯泡的电阻为 22，电动机内阻为 1，电流表示数为 3 A，各用电器均正常工作则()图 1A通过副线圈的电流频率为 5 HzB电压表示数为 22 VC变压器原线圈的输入功率为 66 2 WD电动机的输出功率为 40 W2(交流电描述与变压器)(多选)一交流发电机和理想变压器按如图 2 电路连接已知该发电机线圈匝数为 N，电阻为 r，当线圈以转速 n 匀速转动时，电压表示数为 U，灯泡(额定电压为 U0，电阻恒为 R)恰能正常发光，电表均为理想电表，则()图 2A变压器原、副线圈的匝数比为 UU0B电流表的示数为U20RUC在图示位置时，发电机线圈的磁通量为2U2NnD从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为 uUsin(2nt)3(变压器动态分析)理想变压器原线圈接在电压为 uU0sin t 的交流电源上，在变压器副公众号：卷洞洞线圈中分别安装有甲、乙两个插座，导线电阻为 2R，如图 3 所示插座不接用电器时小灯泡正常发光若将某一用电器接在甲或乙插座上，不计电流表内阻的影响，下列说法正确的是()图 3A若接在甲上，电流表示数变大，灯变亮B若接在甲上，电流表示数变小，灯变暗C若接在乙上，电流表示数变大，灯变亮D若接在乙上，电流表示数变大，灯变暗4(可变变压器)(多选)如图 4 所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 101，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 u1220 2sin 100t(V)，则()图 4A当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表 V1的示数为 22 VB当 t1600s，电压表 V0的读数为 220 VC 单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，电压表 V1的示数增大，电流表示数减小D当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表 V1和电流表的示数均减小5(远距离输电)(多选)如图 5 所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器升压变压器 T1的原、副线圈匝数之比为 n1n2110，在 T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为 2r2，降压变压器 T2的原、副线圈匝数之比为 n3n4101，若 T2的“用电设备”两端的电压为 U4200 V 且“用电设备”消耗的电功率为 10 kW，不考虑其他因素的影响，则()图 5AT1的副线圈两端电压的最大值为 2 010 2 VBT2的原线圈两端的电压为 2 000 VC输电线上损失的电功率为 50 WDT1的原线圈输入的电功率为 10.1 kW公众号：卷洞洞6(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为 441，原线圈输入电压的变化规律如图 6 甲所示，副线圈接如图乙所示电路，P 为滑动变阻器的触头，下列说法正确的是()图 6A副线圈输出电压的频率为 100 HzB副线圈输出电压的有效值为 5 VCP 向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小DP 向左移动时，变压器的输入功率增加7.如图 7 所示，理想交流电流表 A1、A2，定值电阻 R1、R2，光敏电阻 RG(光照强度增大，阻值减小)，分别接在理想变压器的原、副线圈上，U0为正弦交流电源电压的有效值，且保持不变若增大光照强度，则下列说法正确的是()图 7A电流表 A1示数增大、A2示数减小BU1、U2都不变CR1、R2的电功率都增大DRG两端电压增大8如图 8 所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为 n1n2551，原线圈接入电压 u220 2sin 100t(V)的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头 P 从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是()图 8A副线圈中交变电流的频率为 100 HzBt0.02 s 时，电压表的示数为 0C电流表的示数先变小后变大D定值电阻 R 消耗的功率先变大后变小9(多选)如图 9 甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1n2101，b 是原线圈的中心抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻 R1、R2均为 10.在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的公众号：卷洞洞交变电压，下列说法正确的是()图 9A当 S 与 a 连接后，理想电流表示数为 2.2 AB当 S 与 a 连接后，理想电压表示数为 11 VC当 S 由 a 拨到 b 后，副线圈输出电压的频率变为 25 HzD当 S 由 a 拨到 b 后，原线圈的输入功率变为原来的 4 倍10.如图 10 所示，理想变压器的输入端通过灯泡 L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡 L2和 L3相连，开始时开关 S 处于断开状态当 S 闭合后，所有灯泡都能发光，则下列说法中正确的有()图 10A副线圈两端电压不变B灯泡 L1亮度变亮，L2的亮度不变C副线圈中电流变大，灯泡 L1变亮，L2变暗D因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以 L1及 L2的亮度变化不能判断11如图 11 所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1n2225，原线圈接 u220 2sin 100t(V)的交流电，电阻 R1R225，D1、D2为两只理想二极管，假设两二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则副线圈电路中理想交流电流表的读数为()图 11A1 AB2 AC.2 AD2 2 A12.如图 12，一理想变压器的原线圈接在电压有效值为 220 V 的正弦式交流电源上，两幅线圈匝数分别为 n216，n3144，通过理想二极管(具有单向导电性)、单刀双掷开关与一只“36 V18 W”的灯泡相连(灯泡电阻不变)，当开关接 1 时，灯泡正常发光，则下列说法中不正确的是()图 12A原线圈的匝数为 880B当开关接 2 时，灯泡两端电压的有效值为 20 2 VC当开关接 2 时，灯泡消耗的功率约为 18 WD当开关接 2 时，灯泡消耗的功率为1009W公众号：卷洞洞13如图 13 为远距离输电示意图，升压变压器 T1的原、副线圈匝数比为 n1n2k1，降压变压器 T2的原、副线圈匝数比为 n3n41k，在 T1的原线圈两端接入一内阻为 k2r、电动势 eEmsin t 的交流电源，两条输电线的总电阻为 r，假设用户处的总电阻为 R，不考虑其他因素的影响，两变压器均为理想变压器，则输电线上损失的电功率为()图 13A.k2E2mr2R2k2r2B.k2E2mr2Rk2r2C.k2E2mr2Rrk2r2D.k2E2mrRrk2r2公众号：卷洞洞答答案案精精析析1BD由 u220 2sin 100t(V)知交变电流的频率 f250 Hz，变压器不改变交变电流的频率，A 错误；由理想变压器的变压规律U1U2n1n2，可知 U2n2n1U122 V，故电压表的示数为 22 V，B 正确；变压器原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为 PU2I266 W，C错误；流过小灯泡的电流 IU2R1 A，故流过电动机的电流 IM2 A，电动机的输出功率 P出U2IMI2Mr40 W，D 正确2AB由变压器变压比公式可知，变压器原、副线圈的匝数比 n1n2UU0，选项 A 正确；灯泡恰能正常发光，说明变压器输出功率 P2U20R，根据变压器输出功率等于输入功率可得 UIU20R，解得电流表的示数 IU20UR，选项 B 正确；在题图所示位置时，发电机的线圈处于中性面位置，发电机线圈的磁通量为 BS，S 为线圈面积，EmNBS2n，但是 Em 2U，所以在题图所示位置时，发电机线圈的磁通量大于2U2Nn，选项 C 错误；从题图所示位置开始计时，发电机产生电动势的瞬时值表达式为 eEmsin(2nt)，变压器输入电压的瞬时值表达式为 uUmsin(2nt)2Usin(2nt)，选项 D 错误3D当将用电器接到插座甲上后，变压器的负载增加，消耗的功率增大，流过变压器的电流增大，但是流过电阻 R 上的电流不变，所以电阻 R 损失的电压不变，所以灯泡两端的电压不变，灯泡的亮度不变，A、B 项错误；当将用电器接到插座乙上后，乙与灯泡并联，使得并联部分的电阻值小于灯泡的电阻值，电路中的总电阻减小，所以电路中的总电流增大，流过 R 的电流增大，所以 R 上损失的电压增大；因为变压器副线圈上的电压不变，所以并联部分的电压降减小，即灯泡两端的电压减小，灯泡消耗的功率减小，灯泡变暗，C 项错误，D 项正确4BC由交变电压瞬时值表达式可知，原线圈电压有效值为 220 V当单刀双掷开关与 a连接时，原线圈和副线圈匝数比为 101，由变压器变压公式可知，副线圈电压的有效值为22 V，定值电阻 R0与滑动变阻器串联，电压表 V1的示数一定小于 22 V，选项 A 错误无论何时，电压表 V0的示数都是 220 V，选项 B 正确单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器滑片 P 向上移动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的电阻增大，由于定值电阻 R0与滑动变阻器串联，根据串联分压原理，电压表 V1的示数增大，电流表示数减小，选项 C 正确当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，原线圈和副线圈匝数比为 51，由变压器变压公式可知，副线圈电压的有效值为 44 V，电压表 V1示数增大，电流表示数增大，选项 D 错误5ABC因为用电设备消耗的电功率为 10 kW，T2副线圈两端的电压为 U4200 V，则流公众号：卷洞洞过 T2副线圈的电流为 I4PU410 kW200 V50 A，由变压器原、副线圈的电流与匝数的关系I3I4n4n3，则 I35 A；由U3U4n3n4，所以 T2原线圈两端的电压为 U32 000 V，B 正确；输电线的电阻分得的电压为 U线I32r52 V10 V，所以 T1副线圈两端的电压为 U2U3U线(2 00010)V2 010 V，其最大值为 U2m2 010 2 V，A 正确；输电线上消耗的电功率为 P损I232r50 W，C 正确；由能量守恒定律可知 T1副线圈的输出功率为 P出(10 00050)W10 050W，因此 T1原线圈的输入功率为 10 050 W，D 错误6BC由图甲可知，交流电的周期为 0.02 s，所以交流电的频率为 50 Hz，A 项错误；由图甲可知，原线圈的电压的最大值为 311 V，原线圈电压的有效值为 U13112V220 V，根据电压与匝数成正比U1U2n1n2可知，副线圈输出电压的有效值为 U2n2n1U1144220 V5 V，B项正确；P 左移，滑动度阻器阻值变大，副线圈电流减小，所以原线圈的电流变小，C 项正确；由 C 分析可知，原线圈的电流变小，而电压不变，故功率减小，D 项错误7C如图所示，增大光照强度，RG阻值减小，副线圈电路的总电阻减小，相当于增加负载，电路的功率变大，电流变大，即 I1增大，I2增大，根据串并联电路的特点，U1减小，U2减小，选项 A、B 错误；根据功率 PI2R，电阻 R1、R2的电功率都增大，选项 C 正确；在副线圈电路中，U2减小，I2增大，电阻 R2的分压增大，故 RG两端电压减小，选项 D 错误8C由电压公式知100 rad/s，f21002Hz50 Hz，A 项错误；原线圈两端的输入电压有效值为 220 V，由电压与匝数成正比知，U1U2n1n2，所以副线圈两端电压为：U2n2n1U1155220 V4 V(即为电压表的读数)，B 项错误；由图可知，滑动变阻器的上、下两部分并联后与 R 串联，根据串并联电路的特点可知，当 P 位于中间位置时，并联电阻的电阻值最大，所以当滑动变阻器的滑动触头 P 从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流先减小后增大，定值电阻R 消耗功率将先减小后增大 变压器的输出电流先减小后增大，则输入的电流也是先减小后增大，即电流表的示数先变小后变大，C 项正确，D 项错误9AD由题图乙可知，交变电流周期为 0.02 s，频率为 50 Hz，电压最大值为 220 2 V，有效值为 220 V当 S 与 a 连接后，输入电压为 U1220 V，根据变压公式 U1U2101，输公众号：卷洞洞出电压为 U222 V，理想电压表读数为 22 V，理想电流表读数为 IU2R22.2A，选项 A 正确，B 错误；由于变压器不改变交变电流的频率，所以当 S 由 a 拨到 b 后，副线圈输出电压的频率仍然为 50 Hz，选项 C 错误；当 S 由 a 拨到 b 后，原、副线圈匝数比为 51，输入电压仍为 U1220 V，根据变压公式 U1U251，输出电压为 U244 V，由 PU2R可知，变压器输出功率增大到原来的 4 倍，根据输出功率决定输入功率可知，原线圈输入功率增大到原来的 4 倍，选项 D 正确10C当 S 闭合后，通过副线圈的电流增大，由I1I2n2n1可知，通过原线圈的电流也增大，故 L1因两端电压变大而变亮，则原线圈两端的输入电压减小，副线圈两端的输出电压也随之减小，L2两端电压变小，L2变暗，所以只有 C 正确11B由于二极管具有单向导电性，在一个周期内相当于只有一个电阻能够正常工作，由理想变压器变压规律U1U2n1n2可知，输出电压 U250 V，所以电流表读数 I5025A2 A，B 正确12C由n1n3U1UL得 n1880，所以选项 A 正确；当开关接 2 时，有n1n2n3U1U，解得 U40V，设交流电的周期为 T，由U2RT2U2RT，可得灯泡两端电压的有效值 U20 2 V，灯泡电阻为 RLU2LPL72，灯泡消耗的实际功率为 PU2RL1009W，即选项 C 错误，B、D 正确13A由题意可知降压变压器原线圈有U3I3n3n4U4n4n3I4n23n24RRk2，同理，升压变压器原线圈有U1I1n21n22Rk2rRk2r，又U1I122EmI1k2rI122Emn2n1I2k2r，联立解得输电线上的电流 I2kEm2R2k2r，则输电线上损失的电功率 PrI22rk2E2mr2R2k2r2，A 正确公众号：卷洞洞