3.3 变压器-2023-2024学年高二物理高分突破专题训练（人教版选择性必修第二册）

3.3：变压器一：知识精讲归纳考点一、变压器的原理1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫作原线圈，与负载连接的线圈叫作副线圈．其构造示意图与电路中的符号分别甲、乙所示．原理：互感现象是变压器工作的基础．原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势．(2)原理图解考点二、电压与匝数的关系1．理想变压器：没有能量损失的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型．2．变压器原、副线圈中的电压关系(1)只有一个副线圈：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)； (2)有多个副线圈：eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)＝eq \f(U3,n3)＝…3．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图所示．理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2).4．两类变压器副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫作降压变压器；副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫作升压变压器．考点三、变压器中的能量转化原线圈中电场的能量转变成磁场的能量，变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，在副线圈中产生了感应电流，磁场的能量转化成了电场的能量．考点四、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系1．功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出．2．电流关系(1)只有一个副线圈时，U1I1＝U2I2或eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1).(2)当有多个副线圈时，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…或n1I1＝n2I2＋n3I3＋…考点五、理想变压器的制约关系和动态分析1．电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比eq \f(n1,n2)一定时，输入电压U1决定输出电压U2，即U2＝eq \f(n2U1,n1).(2)功率制约：P出决定P入，P出增大，P入增大；P出减小，P入减小；P出为0，P入为0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比eq \f(n1,n2)一定，且输入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的电流I1，即I1＝eq \f(n2I2,n1)(只有一个副线圈时)．2．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.二：考点题型归纳题型一：变压器的原理和电压、电流和匝数的关系1．（2022·全国·高二）如图，理想变压器输入端电压随时间变化为，在原线圈回路中串联阻值为R的电阻，a、b、c为副线圈上的3个抽头。若仅在抽头a、b间接入阻值为R的电阻，原线圈回路中电阻R消耗的功率为P；若仅在抽头b、c间接入阻值为的电阻，原线圈回路中电阻R消耗的功率也为P。已知原线圈匝数与a、b间线圈匝数之比为，下列说法正确的是（　　）A．a、b间线圈匝数与b、c间线圈匝数之比为B．原线圈匝数与b、c间线圈匝数之比为C．仅在抽头a、b间接入电阻R时，a、b两端电压为D．仅在抽头b、c间接入电阻R时，b、c两端电压为2．（2022·全国·高二课时练习）一含有理想变压器的电路如图所示，图中三个电阻的阻值均为R，A为理想交流电流表，u为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当开关S闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数比为（　　）A． B． C． D．3．（2022·陕西渭南·高二期末）华为手机充电器中装有变压器。用正弦交流电路给手机充电时，原线圈两端电压为220V，副线圈两端电压为5V，副线圈电流为2.2A，若将变压器视为理想变压器，则（　　）A．原副线圈的匝数比为4.4：1 B．原线圈的电流为0.05AC．副线圈两端电压的最大值为5V D．原副线圈的功率之比为44：1题型二：理想变压器两端的功率计算4．（2022·湖北·襄阳市第一中学高二阶段练习）如图所示，为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为100kW，经变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的距离是20km，输电线的总电阻为，经过降压变压器给一居民小区供电，变压器均为理想变压器。下列判断正确的是（　　）A．输电线路中的电流为1000AB．用户获得的功率为99kWC．若输出电压加倍，线路损耗的电功率减半D．若用户所需电压220V，则降压变压器原副线圈匝数比为490∶115．（2022·全国·高二课时练习）如图，理想变压器的原副线圈匝数比为，定值电阻、的阻值比为6∶1，在a、b间输入有效值不变的正弦交流电压，调节滑动变阻器的滑片，当a、b端输入的功率为时，消耗的功率为P，则滑动变阻器消耗的功率为（　　）A． B． C． D．6．（2022·四川·成都外国语学校高二阶段练习）如图所示，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u = 220sin100πt（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10∶1，灯泡的电阻为22Ω，电动机内阻为1Ω，电流表示数为3A，各用电器均正常工作。则（   ）A．通过副线圈的电流频率为5HzB．电压表示数为22VC．电动机的输出功率为40WD．变压器原线圈的输入功率为66W题型三：变压器两端的电路动态分析7．（2022·河北·高二阶段练习）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原线圈的匝数为，副线圈的匝数为，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器，图中电表均为理想电表。现将滑动变阻器的滑片沿的方向滑动，则（    ）A．电压表V2的示数不变，电压表V3的示数增大B．电流表A1的示数不变C．电流表A1的示数与电流表A2的示数之比为D．电压表V3示数的变化量与电流表A2示数的变化量之比不变8．（2022·四川省芦山中学高二期中）如图所示，理想变压器副线圈接两个相同的灯泡L1和L2 。输电线的等效电阻为R 。开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法中错误的是（　　）A．副线圈两端的输出电压不变B．通过灯泡L1的电流减小C．原线圈中的电流增大D．变压器的输入功率减小9．（2022·江苏南京·高二期末）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，电源电压有效值不变，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。开关S闭合，则（　　）A．仅将P向下滑动，电流表示数增大B．仅将Q向下滑动，灯泡变亮C．仅将开关S断开，灯泡变亮D．仅将开关S断开，变压器的输入功率增加题型四:结合图像计算变压器两端电表问题10．（2022·江苏·常熟市尚湖高级中学高二期中）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法不正确的是（  ）A．电压u的频率为50Hz B．电压表的示数为22VC．照射R的光变强时，灯泡变暗 D．照射R的光变强时，电流表的示数变大11．（2022·江苏南通·高二期末）将如图甲所示的正弦交流电加在图乙中理想变压器的A、B两端，变压器的原副线圈匝数比为2∶1，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），则（　　）A．在t=0.01s时，电压表V1的示数为零B．副线圈两端电压的瞬时值表达式为C．Rt处温度升高时，电流表A示数变小D．Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小12．（2022·吉林·长春市第六中学高二期末）如图甲所示，电阻不计的矩形导体线圈固定在水平桌面上，线圈的匝数，所围成矩形的面积，线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直且均匀分布的磁场，磁感应强度随时间按如图乙所示的正弦规律变化。在线圈的右边接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数比为，灯泡标有“ ”字样，电流表和电压表均为理想电表。调节滑动变阻器R的滑动触头，当电流表示数为时，灯泡刚好正常发光，则（  ）A．电压表的示数等于B．定值电阻的阻值为C．在磁感应强度变化的时间内，通过小灯泡的电荷量为D．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电流表的示数变大，电压表的示数变小题型五：自耦变压器问题13．（2022·浙江·舟山教育学院高二期末）某同学设计的无级变速风扇电路如图所示，理想自耦变压器的铁芯上绕有一个线圈，可通过滑片P调节副线圈匝数。A、B间输入电压为，E为线圈C、D的中点，通过滑片P上、下移动，改变风扇M两端的电压。风扇M的内阻，额定电压，额定功率。则（　　）A．当滑片P向上移动时，风扇的转速将减小B．当滑片P向上移动时，原线圈的电流将变小C．当滑片P置于C处时，风扇输出功率为D．当滑片P置于E处时，风扇两端的电压为14．（2021·江西·贵溪市实验中学高二期末）自耦变压器在高铁技术中被广泛应用。如图所示，一理想自耦变压器接在u=Umsin100πt的正弦交流电压上，P为滑动触头，初始位置位于线圈CD的中点G， A1和A2为理想交流电表，R为定值电阻，下列说法正确的是（　　）A．将P向下滑动，A1的示数将变小B．将P向上滑动，A2的示数将增大C．将P下滑到GD的中点，电阻R的功率将变为原来的4倍D．将P上滑到CG的中点，电阻R的功率将变为原来的倍15．（2021·吉林·长春市第二实验中学高二阶段练习）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2200匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.2 kW。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．440V和5.3A B．440V和10A C．240V和5.3A D．240V和10A题型六：变压器的计算问题16．（2022·广西钦州·高二期末）如图所示，电阻不计的矩形线圈中，面积S为、匝数N=100匝。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以转速匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电压为的灯泡，灯泡恰好正常发光。求：（1）线框转动过程中感应电动势的最大值；（2）变压器原、副线圈的匝数比。17．（2022·北京海淀·高二期末）如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求：（1）电压表示数U；（2）电流表示数I；（3）原线圈的输入功率P。18．（2022·广东·江门市第二中学高二期中）图甲为一起重机的电路示意图，理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，照明灯的规格为“20V，10W”，电动机的内阻为r = 0.5Ω，装置工作时，质量为m = 50kg的重物体恰好匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，电流表的示数为10.5A。（1）求接入原线圈的交流电电压的有效值，原副线圈的匝数之比；（2）求通过电动机的电流，电动机的发热功率和输出功率；（3）若电动机的输出功率全部用来提升物体，求重物匀速上升的速率。三：课堂过关精练一、单选题19．（2022·甘肃·高台县第一中学高二阶段练习）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是（　　）A．图乙中电压的有效值为220VB．电压表的示数约为15.55VC．R处出现火警时，电流表示数变小D．R处出现火警时，电阻消耗的电功率减小20．（2022·河北·衡水市第二中学高二期中）如图所示为理想变压器，三个灯泡L1、L2、L3都标有“6V，6W”，L4标有“6V，12W”，若它们都能正常发光，则ab间的电压的大小为（　　）A．30V B．32V C．24V D．36V21．（2022·浙江·高二期中）不计电阻的两组线圈ab和cd分别绕在铁芯上，相互靠近如图所示放置，两线圈匝数之比为n1：n2，图中C为电容器，V1和V2为理想电压表。若MN端输入按正弦规律变化的电压，以下说法正确的是（  ）A．两线圈中电流均为0B．电容器消耗的功率等于MN端的输入功率C．电压表V1和V2的读数之比为：D．将一闭合导线框置于电容器两极板之间，线框中可能会产生电流22．（2022·全国·高二课时练习）如图所示的电路中，a、b接在内阻不计的交流发电机上，发电机有N匝矩形线圈，线圈面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕线圈平面内与磁场垂直的轴以角速度ω匀速转动。T为理想变压器，原、副线圈的匝数分别为n1和n2，A1、A2为理想交流电流表，R为定值电阻。当线圈转动的角速度变为后，下列说法正确的是（　　）A．A1的示数变为原来的 B．A2的示数变为原来的C．R中电流的频率变为原来的2倍 D．R消耗的电功率变为原来的23．（2022·全国·高二课时练习）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，、为定值电阻，且，已知a、b两端电压u按图乙所示正弦规律变化。下列说法正确的是（　　）A．电阻中的电流方向每秒钟改变50次B．电压表示数为C．电阻、消耗的功率之比为1：4D．a、b两端与副线圈两端的电压之比为4：124．（2022·全国·高二课时练习）在磁感应强度的匀强磁场中有一矩形线圈，相关数据如下：匝数匝，面积，电阻。线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，通过电刷与一理想变压器原线圈相接，变压器原、副线圈匝数比为。副线圈两端的交流电压表读数为36V、接入电灯电阻。以下判断正确的是（　　）A．矩形线圈转动产生的电流最大值为2AB．矩形线圈转动产生的电动势有效值为C．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为D．若矩形线圈转速增大1倍，电压表读数变为72V25．（2022·四川成都·高二期中）如图，小型发电机在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的正弦交流电压为，通过理想变压器向用电器输电，不计输电线电阻，副线圈回路中接有小灯泡L（8V，24W）和交流电动机M。闭合开关S，小灯泡L和交流电动机M均正常工作，交流电流表A1的示数为1A。已知交流电动机M的内阻为0.2Ω，电表均为理想电表。求：（1）理想变压器原、副线圈的匝数比；（2）交流电流表A2的示数；（3）交流电动机M的输出功率。26．（2022·湖北·宜都二中高二阶段练习）如图所示，理想变压器原线圈中输入电压 ，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 求：（1）原线圈等于多少匝？（2）当开关断开时，电流表的示数 则电流表的示数为多少？（3）在（3）情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？四：高分突破精练一、单选题27．（2022·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R = 55Ω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．电流表的读数为1A B．增大原线圈的匝数，则电压表示数增大C．副线圈输出交流电的周期为0.01s D．如果提高原线圈的电压，则电流表示数减小28．（2022·全国·高二课时练习）在如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，定值电阻，，在a、b两端输入一有效值恒定的正弦式交流电，结果理想电流表A1、A2的示数之比为，则为（　　）A． B． C． D．29．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，理想变压器原线圈接入有效值恒定的正弦交流电，副线圈接入滑动变阻器和定值电阻R。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　）A．电流表示数减小B．电流表示数增大C．原线圈输入功率先增大后减小D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大30．（2022·四川·双流中学高二阶段练习）如图所示为一理想自耦式变压器，原线圈两端加交流电，V1、V2为理想电压表。下列说法正确的是（　　）A．若P不动，F向下滑动时，V1、V2示数都变小B．若P不动，F向上滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若F不动，P向上滑动时，V1、V2示数都变小D．若F不动，P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小31．（2022·山东·威海市教育教学研究中心高二期末）如图所示，变压器原线圈中电压随时间变化规律为，可输出11V、22V、33V电压，灯L的阻值为11Ω，当C接B时，灯消耗的功率为11W，已知AB间线圈匝数为300匝，下列说法正确的是（　　）A．原线圈的匝数为4241匝B．流过灯泡的电流为C．若C接A时，灯泡消耗功率不变，则R的阻值为22ΩD．C接A时，流过灯泡的电流变化周期为0.01s二、多选题(共0分)32．（2022·湖北·襄阳市第一中学高二阶段练习）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，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的正弦交流电源上，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．原线圈的输入电压为66VB．副线圈的输出电压为66VC．原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为D．变压器左右两个回路中电阻的功率之比为33．（2022·河南·测试·编辑教研五高二期中）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，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的正弦交流电源上，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．原线圈的输入电压为198VB．副线圈的输出电压为22VC．原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为D．变压器左右两个回路中电阻的功率之比为34．（2022·河北·衡水市第二中学高二期中）如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为负温度系数的热敏电阻（即当温度升高时，阻值减小），R0、R1为定值电阻，C为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确的是（　　）A．变压器的输入功率增大B．A1表的示数增大，A2表的示数减小C．V1表的示数和V2表的示数都不变D．通过R1的电流始终为零35．（2022·河北·廊坊市第十五中学高二阶段练习）如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5:1，原线圈a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，副线圈c、d连接的电阻R＝10Ω，下列说法正确的是（　　）A．理想电压表示数为B．理想电流表示数为0.4AC．电阻R的电功率为40WD．原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为36．（2022·贵州六盘水·高二期末）如图（a）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图（b）所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　）A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为B．RT处温度升高时，电流表的示数增大C．RT处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变D．RT处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大37．（2022·浙江·宁波市北仑中学高二期中）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，原线圈两端的交变电压为，氖泡在两端电压达到时开始发光，下列说法中正确的有（　　）A．开关接通后，氖泡的发光频率为B．开关接通后，电压表的示数为C．开关断开后，电压表的示数不变D．开关断开前后，变压器的输入功率不变38．（2022·贵州·高二阶段练习）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻（PTC），其电阻随温度升高而增大，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（　　）A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为B．电压表V2的示数为C．处温度升高时，电压表V2的示数增大D．处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大39．（2022·全国·高二课时练习）如图所示，甲是一固定的水平放置内阻不计的圆形导体线圈，线圈匝数N=100匝，面积，线圈的两端P、Q与原、副线圈匝数比n1∶n2=3∶2的理想变压器原线圈相连接，变压器的副线圈连接一额定电压为8 V的小灯泡L和滑动变阻器R。在线圈所在的空间存在着与线圈平面垂直的磁场，磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。规定垂直于线圈平面向上为B的正方向，则下列说法中正确的是（　　）A．在1.57×10-2~4.71×10-2 s时间内，P点的电势高于Q点的电势B．线圈中产生的感应电动势的有效值为12 VC．小灯泡能正常发光D．滑动变阻器的滑动端向上滑动时，小灯泡的亮度将减小三、解答题(共0分)40．（2022·江西·临川一中高二期中）如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。已知匀强磁场磁感应强度，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求：（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）电流表的示数；（3）当原、副线圈匝数比为3：1时，电阻R的阻值。41．（2022·江苏·东台创新高级中学高二阶段练习）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接的交变电压。电压表V为理想交流电压表，小灯泡的规格为“，”，导线电阻忽略不计。求：（1）原线圈两端电压的有效值；（2）理想交流电压表V的读数；（3）要使小灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值应调为多大。42．（2022·重庆市育才中学高二阶段练习）如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有阻值的电阻，理想变压器匝数比。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈匝数，内阻不计且线圈面积是0.4m2，发电机转动的角速度大小为5rad/s，电压表是理想电表；（1）求电压表示数为多少？（2）电阻的电功率等于多少？43．（2022·四川·自贡成外高级中学有限公司高二阶段练习）如图甲，变压器原副线圈的匝数比为3∶1，、、、为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙。（1）求输入电压的有效值和频率；（2）写出输入瞬时电压u的正弦表达式；（3）求电流表和电压表的示数；参考答案：1．A【详解】AB．因为原线圈回路中电阻R消耗的功率为P，保持不变，根据公式知，原线圈回路中电流不变，根据能量守恒有，根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知，由题知联立得，故A正确，B错误；CD．在原线圈回路中，有，解得故CD错误。故选A。2．B【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为I原，则有副线圈的电流为I副=kI原U副=kI原R副原线圈的电压U原=k2I原R副因为电源电压的有效值恒定，所以有解得k=3则有n原:n副=3:1故ACD错误，B正确。故选B。3．B【详解】A．变压器原副线圈电压与匝数成正比，可得故A错误；BD．理想变压器不改变功率，即原副线圈功率相等，可得解得原线圈的电流为故B正确，D错误；C．原副线圈均为正弦交流电，故副线圈两端电压的最大值为故C错误。故选B。4．B【详解】A．因为理想变压器，所以输出功率等于输入功率，即输电线上的功率也为100kW，设升压变压器的原线圈电压为，电流为，电功率为；升压变压器的副线圈线圈电压为，电流为，电功率为；降压变压器的原线圈电压为，电流为，电功率为；升压变压器的副线圈线圈电压为，电流为，电功率为，输电线路中的电流为故A项错误；B．输电线损失功率为用户获得的功率为故B项正确；C．输电线损失功率为可见，、r不变，若输出电压加倍，线路损耗的电功率减为原来的，故C项错误；D．降压变压器副线圈的电流为降压变压器原副线圈匝数比为故D项错误。故选B。5．B【详解】根据题意，设原线圈中的电流为，由公式可得，原线圈的输出功率为由电流与线圈匝数的关系可得，副线圈中的电流为中消耗的功率因此滑动变阻器消耗的功率为。故选B。6．C【详解】A．变压器不改变交流电的频率，副线圈的电流等于原线圈中交流电的频率A错误；B．已知交变电压瞬时值随时间变化的规律为u = 220sin100πt（V），则原线圈电压的有效值为又U1∶U2= n1∶n2解得U2= 22V故电压表示数为22V，B错误；C．通过电灯泡的电流故通过电动机的电流IM= I−I3= 2A则电动机的输入功率P = IMU2= 22 × 2W = 44W电动机的发热功率P热 = I2R内 = 4W故电动机的输出功率为P−P热 = 44−4W = 40WC正确；D．副线圈的输出功率变压器输入功率等于输出功率，也是66W，D错误。故选C。7．D【详解】B．由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，即不变，则在滑动变阻器的滑片沿的方向滑动的过程中，由，可知电压表V2的示数不变，由可知R的阻值减小，增大，由，可知会增大，故B错误；A．由可知V3的示数减小，故A错误；C．由，可知电流表A1的示数与电流表A2的示数之比为，故C错误；D．由，得故D正确。故选D。8．D【详解】A．原线圈电压一定，原副线圈的匝数比一定，则副线圈两端的输出电压不变，选项A正确；B．闭合S后，次级电阻减小，次级电流变大，则R两端电压变大，则灯泡L1电压减小，则通过灯泡L1的电流减小，选项B正确；C．次级电流变大，则原线圈中的电流增大，选项C正确；D．次级电流变大，则次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率变大，选项D错误。本题选错误的，故选D。9．A【详解】A．仅将P向下滑动，次级总电阻减小，次级总电流变大，根据变压器原理，可得，原线圈的电流变大，A正确；B．仅将Q向下滑动，副线圈匝数减小，次级输出电压变小，灯泡变暗，B错误；C．仅将开关S断开，次级电压不变，灯泡亮度不变，C错误；D．仅将开关S断开，次级电压不变，次级电阻增加，则次级功率减小，根据变压器原理则变压器的输入功率减小，D错误。故选A。10．C【详解】A．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 T=0.02s所以频率为故A正确，不符合题意；B．由原线圈电动势最大值则有效值为由可得电压表的示数为故B正确，不符合题意；CD．R阻值随光照变强而减小，根据知副线圈电流增大，灯泡变亮，根据功率相等，所以原线圈输入功率增大，原线圈电流增大，所以A的示数变大，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。故选C。11．D【详解】A．电压表V1的示数为原线圈电压的有效值故A错误；B．由图可知周期则由副线圈两端电压的有效值副线圈两端电压的瞬时值表达式为故B错误；CD．Rt处温度升高时其电阻减小，副线圈总电阻减小，电流表A示数变大，R两端电压增大，则电压表V2的示数减小，故C错误，D正确。故选D。12．B【详解】A．由图像知，线圈中产生的交变电流的周期 所以 则由得 故 A 错误；B． 当电流表示数为 时，灯泡上刚好正常发光，对灯泡L有 而通过定值电阻 中的电流 ，再由欧姆定律得 故B正确； C．在磁感应强度变化的 时间内，由乙图可知通过小灯泡的电流有向上和向下的过程，由电流定义式可知通过小灯泡的电荷量为零，故C错误；D．当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，接入回路中的电阻减小，由变压器的输出电压由原线圈中的电压决定，可知电压表的示数不变，由欧姆定律可知电流表的示数变大，故 D 错误。故选B。13．C【详解】AB．当滑片P向上移动时，风扇两端的电压变大，则转速将增加，风扇消耗的功率也将变大，则变压器次级消耗的功率变大，初级的输入功率变大，则原线圈的电流将变大，选项AB错误；C．当滑片P置于C处时，变压器次级电压等于初级电压，则风扇两端电压有效值为100V，则，正好正常工作，则风扇输出功率为选项C正确；D．当滑片P置于E处时，风扇两端的电压为选项D错误。故选C。14．C【详解】AB．将P下滑时，升压比变大，电阻R两端电压变大， A1A2示数均变大，AB错误；C．若将滑动P向下滑动到GD的中点，升压比将由1：2变为1∶4，电阻R的电压将变为原来2倍，故功率变为原来4倍，C正确；D．若将P向上滑动到CG的中点，升压比将从1∶2变为3∶4，电阻R的电压将变为原来的倍，电阻功率将变为原来的，D错误。故选C。15．B【详解】因变压器输出电压调至最大，故副线圈为2200匝，由变压器两端的电压与匝数成正比，故副线圈的电压有效值U2为因变压器为理想变压器，故其输入功率等于输出功率，即可得故选B。16．（1）；（2）【详解】（1）由线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以转速匀速转动，则感应电动势的最大值为（2）由副线圈接入额定电压为的灯泡，灯泡恰好正常发光，说明副线圈电压为25V，原线圈的电压为则理想变压器的规律，原、副线圈的匝数比为17．（1）20V；（2）2A；（3）40W【详解】（1）由图乙知正弦交流电原线圈两端电压的有效值为U1=30V根据匝数比公式 解得电压表示数（2）电流表示数（3）根据匝数比公式解得原线圈的输入功率18．（1）50V，5：2；（2）10A，50W，150W；（3）0.3m/s【详解】（1）原线圈电压有效值为照明灯正常工作，则副线圈电压为U2= 20V原副线圈的匝数之比为（2）通过灯的电流为通过电动机的电流为电动机的发热功率为电动机的输出功率为（3）电动机的输出功率等于重物克服重力做功的功率，则有解得v = 0.3m/s19．B【详解】A．设将此电流加在阻值为R的电阻上，电压的最大值为，电压的有效值为U，则解得故A错误；B．理想变压器原、副线圈匝数比为，由于则，电压表示数为故B正确；CD．R处温度升高时，电压表示数不变，阻值减小，副线圈电流增大，则输出功率增大，而输出功率和输入功率相等，所以原线圈电流增大，即电流表示数变大，根据则电阻消耗的电功率增大，故CD错误。故选B。20．A【详解】通过L1灯泡的电流即为原线圈电流通过L4的电流即为副线圈电流故原副线圈匝数比路端电压则路端电压则故选A。21．D【详解】A．若MN端输入按正弦规律变化的电压，则线圈ab中有变化的电流，线圈cd中磁通量会发生变化，线圈cd中产生感应电动势，对电容器充电，则cd线圈中有电流产生，故A错误；BC．两组线圈ab和cd不是绕在同一铁芯上，通过线圈ab的磁通量不可能完全通过线圈cd，会有损失，电容器消耗的功率小于MN端的输入功率故BC错误；D．将一闭合导线框置于电容器两极板之间，当线框平面与纸面平行时，穿过线框的磁通量有变化时，会产生电流，故D正确。故选D。22．D【详解】AB．发电机产生电压的有效值即原线圈电压根据变压比可知，副线圈电压副线圈电流即A2的示数根据变流比，原线圈电流即A1的示数当线圈转动的角速度变为后，两电流表的示数均变为原来的一半，故AB错误；C．变压器不改变电流频率，通过R中电流的频率当线圈转动的角速度变为后，电流的频率变为原来的一半，故C错误；D．R消耗的电功率当线圈转动的角速度变为后，R消耗的电功率变为原来的，故D正确。故选D。23．B【详解】A．根据图像分析得交流电周期每个周期电流方向改变2次，所以每秒钟电流方向改变100次，故A错误；B．电源电压有效值根据电流关系电压关系对原线圈对副线圈联立解得故B正确；C．根据，结合B选项分析，可得功率比为故C错误；D．因为所以故D错误。故选B。24．D【详解】A．因为电压表读数为36V，电灯电阻为，所以电灯的电流为因为变压器，设原线圈的电流为，有解得由题意可知为电流的有效值，故最大值为故A项错误；B．根据变压器可知原副线圈的电压有效值为解得其电动势为所以矩形线圈产生的电动势的有效值为20V，故B项错误；C．线圈产生的电动势最大值为又有解得所以，电动势随时间变化规律为故C项错误；D．若线圈转速增大1倍，其线圈角速度也增大一倍，故有由上述式子可知，转速变大1倍，电源电动势扩大1倍，而电路没有任何变化，所以电路中的电流也扩大1倍，所以其电压表读数为所以电压表读数也扩大一倍，即示数变为72V，故D项正确。故选D。25．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由题意得原线圈两端的电压副线圈两端的电压，根据理想变压器原副线圈电压比与匝数比关系有（2）已知原线圈的电流，由得且通过小灯泡L的电流交流电流表A2的示数（3）交流电动机M消耗的总功率交流电动机M的发热功率交流电动机M的输出功率26．（1）匝；（2）；（3）【详解】（1）输入电压，电压表的示数由电压与变压器匝数的关系可得解得（2）当开关S断开时，有解得（3）当开关闭合时，有当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有副线圈中总电流为由解得27．A【详解】B．由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端表示数为则增大原线圈的匝数n1，则电压表示数减小，B错误；A．根据选项B分析和题意可知U1 = 220V、U2 = 110V，则根据欧姆定律可知流过电阻R的电流为由理想变压器原、副线圈电流与线圈匝数成反比可知，电流表的读数为A正确；C．根据原线圈接在的交流电源上，知原线圈的周期为T = 0.04s，由于原副线圈的周期相等，所以副线圈输出交流电的周期为0.04s，C错误；D．根据选项AB的分析有则如果提高原线圈的电压，则电流表示数增大，D错误。故选A。28．C【详解】根据题意，设理想电流表的示数为，则副线圈中电流为2I2，根据电流比公式可知，原线圈中电流大小为，则中电流为，根据电压比公式有解得故选C。29．A【详解】AB．由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，故变压器副线圈的输出电压恒定，变阻器的滑片从a端向b端缓慢移动的过程中，由数学知识可知，变压器副线圈所接的电阻值逐渐增大，则由欧姆定律得可知副线圈的电流逐渐减小，由可知变压器原线圈的电流I1也逐渐减小，故A正确，B错误；C．原线圈的输入功率为由于I1逐渐减小，则原线圈的输入功率逐渐减小，故C错误；D．由于副线圈的电流逐渐减小，则定值电阻与变阻器右半部分并联的总电流减小，又与定值电阻并联的变阻器右半部分的电阻值减小，则由并联分流规律可知，流过定值电阻的电流逐渐减小，则由公式可知，定值电阻R消耗的电功率逐渐减小，故D错误。故选A。30．D【详解】A．若P不动，F向下滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原副线圈电压比等于匝数比由于副线圈匝数减小，可知副线圈输出电压减小，由于副线圈电阻都不变，可知V2示数变小，A错误；B．若P不动，F向上滑动时，原线圈电压不变，根据原副线圈电压比等于匝数比由于副线圈匝数增大，可知副线圈输出电压增大，由于副线圈电阻都不变，可知副线圈电流增大，灯泡消耗的功率变大，B错误；C．若F不动，P向上滑动时，原线圈电压由交流电源决定，故V1示数不变，根据原副线圈电压比等于匝数比由于原副线圈匝数都不变，可知副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻减小，可知滑动变阻器两端电压减小，即V2示数变小，C错误；D．若F不动，P向下滑动时，可知原线圈电压不变，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路电阻增大，副线圈电流减小，故灯泡消耗的功率变小，D正确。故选D。31．C【详解】A．由题意得，当C接B时，灯消耗的功率为11W，即灯泡两端电压为则由题意可知，AB间输出电压为22V，又因为原线圈两端的电压为由可得故A错误；B．由得，流过灯泡的电流为故B错误；C．若C接A时，副线圈电压为33V，要使灯泡消耗功率不变，则R两端电压为22V，则R的阻值为故C正确；D．因为变压器不改变电源的周期，则C接A时，流过灯泡的电流变化周期为故D错误。故选C。32．BD【详解】ABC．由题意得，副线圈电压为根据理想变压器的规律有又因为所以原线圈电阻的电压为又有由以上各式整理得故AC错误，B正确；D．根据公式有故D正确。故选BD。33．AC【详解】C．因为是理想变压器，故其原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为故C项正确；D．根据公式有故D项错误；AB．由题意得，副线圈电压为根据理想变压器的规律有又因为所以原线圈电阻的电压为又有由以上各式整理得故A正确，B错误；故选AC。34．AC【详解】ABC．根据变压器的原理，输入电压不变，输出电压也不变，即和的示数不发生变化；通电一段时间之后，温度升高，热敏电阻阻值减小，故输出电流增大，由此可知输入电流也增大，即和的示数都增大；根据可知，变压器的输入功率增大，B错误，AC正确；D．根据电容器“通交隔直”的特点可知，有电流通过，即通过的电流不为零，D错误。故选AC。35．BC【详解】A．根据乙图可知原线圈输入电压的最大值为，根据最大值与有效值的关系可知，原线圈的有效值为根据变压器原副线圈的电压与匝数的关系可知，副线圈输出电压理想电压表示数为20V，A错误；B．根据欧姆定律可知副线圈电流根据变压器原副线圈功率相等可知理想电流表示数为，B正确；C．根据副线圈的电压和电流，可知电阻R的电功率为C正确；D．根据乙图可知，原线圈输入的交变电压的周期为所以原线圈输入的电压瞬时值表达式为D错误。故选BC。36．ABC【详解】A．根据题意，由图（b）可知，原线圈所接交流电电压的最大值为，周期为，则理想变压器原、副线圈的匝数比为，则副线圈中电压的最大值为周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为故A正确；BC．RT处温度升高时，RT的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，电流表的示数变大，故BC正确；D．RT处温度降低时，RT的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D错误。故选ABC。37．AC【详解】A．根据交变电压瞬时值的表达式，交流电的频率为由于氖泡一个周期内发光两次，因此氖泡的发光频率为100Hz，故A正确；B．根据正弦交变电流电压的瞬时值的表达式可求得，电压的有效值为根据理想变压器电压与匝数比值关系，副线圈两端电压为即电压表读数为，故B错误；C．开关断开后，理想变压器原线圈电压不变，匝数比不变，根据理想变压器电压与匝数关系，可知电压表的示数不变，故C正确；D．开关断开后，氖泡不工作，负载电流变小，副线圈两端电压不变，根据功率公式可知，变压器输出功率变小，故D错误。故选AC。38．AD【详解】A．由图乙可知原线圈正弦交流电的电压峰值为根据理想变压器特点，副线圈中也为正弦交流电，由原副线圈电压关系得副线圈中电压峰值为由图可知交流电的周期则所以副线圈两端电压的瞬时值表达式故A正确；BC．电压表V2测量副线圈两端电压，原线圈输入电压的有效值根据原副线圈电压比等于线圈匝数比可得原线圈两端电压不变，原副线圈匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，故BC错误；D．处温度降低时，电阻减小，电流增大，则输出功率增大，根据理想变压器特点，原线圈输入功率增大，故D正确。故选AD。39．BC【详解】A．在1.57×10-2~4.71×10-2 s时间内，首先是向上的磁场减小，然后是向下的磁场增强，根据楞次定律，线圈中产生俯视逆时针方向的感应电流，由于电源内部，电流从低电势流向高电势，所以P点的电势低于Q点的电势，A错误；B．根据法拉第电磁感应定律得B正确；C．根据可得加在灯泡两端的电压为C正确；D．滑动变阻器的滑动端向上滑动时，不改变副线圈两端电压，所以灯泡亮度不变，D错误。故选BC。40．（1）；（2）2A；（3）【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为（2）感应电动势的有效值为线圈自身分到的电压为又所以电流表示数为（3）设副线圈两端电压为，电流为则有所以41．（1）100V；（2）10V；（3）【详解】（1）电压瞬时值表达式可知，电压最大值可得原线圈两端电压的有效值（2）根据变压器变压规律解得理想交流电压表V的读数（3）要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压有效值为流过灯泡的电流有效值为则滑动变阻器两端的电压有效值为滑动变阻器的阻值42．（1）20V；（2）200W【详解】（1）线框在匀强磁场中的电动势的最大值为Em=NBSω则线框电动势的有效值为电压表示数显示的为有效值，则电压表示数为20V。（2）根据变压器电压关系U1∶U2=n1∶n2解得，变压器副线圈的电压为则电阻的电功率为43．（1），；（2）；（3），【详解】（1）由图可知输入电压的峰值和周期分别为则输入电压的有效值和频率分别为（2）输入瞬时电压u的正弦表达式（3）灯泡的电阻为电流表和电压表的示数为有效值，设原线圈的电流有效值为，原线圈的电压有效值为，电流表的示数为，副线圈的电压有效值为，原副线圈的匝数比为根据变压器的原理可知其中带入数据解得电流表的示数为，电压表的示数为