2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—13.6变压器的动态分析

or s o 对变压器动态分析的考查1、如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关S 原来闭合，且R 1＝R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U 、交流电流表的示数I、电阻R 1上的功率P 1及该变压器原线圈的输入功率P 的变化情况正确的是( )A ．U 增大B ．I 增大C ．P 1减小D ．P 减小答案　AD解析　开关S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压U 2不变，则输出电流I 2变小，R 上的电压变小，R 1上的电压U 变大，电阻R 1上的功率P 1＝＝，R 1不变，U 变大，则P 1增大，故A 正确，C 错误．由电流与匝数的关U 2R 1R 1U 2R 1系可知电流表的示数I 减小，B 错误．输出功率P 出＝I 2U 2，U 2不变，I 2减小，则P 出减小，输入功率等于输出功率，所以D 正确．2、(2012·福建理综·14)如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 1变小解析　电路中交流电表的示数为有效值，故A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源和原、副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝变大，由U 2R 0＋R ＝，得I 1＝I 2变大，故C 项正确，D 项错误．I 1I 2n 2n 1n 2n 1答案　C3、 如图甲所示，T 为理想变压器，原、副线圈匝数比为10∶1，副线圈所接电路中，电压表V 1、V 2和电流表A 1、A 2都为理想电表，电阻R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，R 3的最大阻值为12 Ω，原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压．在R 3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是( )　图5A ．电压表V 1的示数增大B ．电压表V 2的示数为20 V2C ．电流表A 1、A 2的示数都增大D ．电压表V 1的示数与电流表A 1的示数的乘积一直减小答案　D 解析　当R 3的滑片向上移动时，R 2、R 3的总电阻减小，分压减小，所以电压表V 1的示数减小，A 错误．由变压比公式＝得U 2＝22 V ，B 错误．根据“串反并同”得220 VU 2101电流表A 1的示数增大，电流表A 2的示数减小，C 错误．电压表V 1的示数与电流表A 1的示数的乘积为电阻R 2、R 3消耗的功率之和，由于P 入＝P 出＝P 1＋P 23，且P 入＝P 出不变，P 1增大，故P 23减小，D 正确．4、(2011·福建理综·15)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1，S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )　A ．输入电压u 的表达式u ＝20sin (50πt ) V2B ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W答案　D解析　由图象乙可知U m ＝20 V ，T ＝0.02 s ，故ω＝＝100π rad/s ，即输入电压u 的22πTi表达式u ＝20sin (100πt ) V ，所以A 项错误．断开S 2后两灯串联，总电压仍为4 V ，2所以L 1、L 2均不能正常发光，B 项错误．根据P 入＝P 出＝可知断开S 2后R 总增大，U 2R 总P 入变小，P 出变小，C 项错误．若S 1接2，由P ＝可得P ＝ W ＝0.8 W ，D 项正U 2R 4220确．5、 某同学自制变压器，原线圈为n 1匝，在做副线圈时，将导线ab 对折后并在一起，在铁芯上绕n 2圈，从导线对折处引出一个接头c ，连成图所示电路．S 为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u 1＝U m sin ωt 的交流电源．下列说法正确的是( )A ．S 接b 时，电压表示数为2n 2U m n 1B ．S 接c 时，电压表示数为2n 2U m 2n 1C ．S 接c 时，滑动触头P 向下移动，变压器输入功率变大D ．S 接c 时，滑动触头P 向上移动，变压器输入电流变大答案　BD 解析　S 接b 时，双导线ab 产生的感应电动势抵消为零，电压表示数为零，选项A 错误；S 接c 时，副线圈的电动势就是一个n 2线圈产生的感应电动势，由＝、U 1＝U 1U 2n 1n 2，所以U 2＝，选项B 正确；P 向下滑时，R 变大，消耗的功率变小，因此U m22n 2U m 2n 1输入功率也变小，同理分析，P 向上滑时，R 减小，回路电流变大，由I 1n 1＝I 2n 2知输入电流变大，选项C 错误，D 正确．6、 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别是n 1、n 2，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，副线圈接定值电阻R ，其余电阻不计．从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压．当单刀双掷开关由a 拨向b 后，下列说法正确的是( )甲 乙A ．副线圈输出电压的频率变小B ．电压表的示数变大C ．电流表的示数变小D ．原线圈的输入功率变大答案　BD解析　变压器不会改变交流电的频率，A 项错误；当开关由a 拨向b 后，n 1变小，由＝U 1U 2，且U 1＝不变，可知n 1变小，n 2、U 1不变时，U 2变大，即电压表的示数变大，同样n 1n 2U m2电流表示数也要变大，B 项正确，C 项错误；由P 入＝P 出＝U 2I 2可知，D 项正确．7、(2010·海南·9)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是( )A ．若电压表读数为6 V ，则输入电压的最大值为24 V2B ．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C ．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D ．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍答案　AD解析　本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解．因为电压表的读数为6 V ，则变压器的输出电压的有效值为6 V ，由＝，U 1U 2n 1n 2故U 1＝4U 2＝24 V ，所以输入电压的最大值为U m ＝U 1＝24 V ，所以选项A正确；22若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U 2增大，由I 2＝可知，电流表示数增大，所U 2R 以选项B 错；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R 变大时，则I 2＝b，电流变小，又P 1＝P 2＝U 2I 2，故输入功率也减小，所以选项C 错；若负载电阻RU 2R 不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍，I 2＝则输出电流也U 2R 变为原来的2倍，故输出功率P 2＝U 2I 2变为原来的4倍，所以选项D 正确．8、 (2011·山东理综·20)为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u 1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示．以下正确的是( )　　甲 乙A ．u 2＝190sin (50πt ) VB ．u 2＝190sin (100πt ) V 22C ．为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移D ．为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移答案　BD解析　由题图乙知交变电流的周期T ＝2×10－2 s ，所以ω＝＝100π rad/s ，故u 2＝U m 2πT sin ωt ＝190sin (100πt ) V ，A 错误，B 正确．由＝得U 2＝U 1，欲使U 2升高，2U 1U 2n 1n 2n 2n 1n 1应减小，P 应上移，C 错误，D 正确．9、如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( )A ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，V 1示数变大，V 2示数变小B ．若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C ．若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小D ．若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大解析　若F 不动，滑片P 向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V 2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A 错误，B 正确；若P 不动，滑片F 向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L 消耗的功率减小，电压表V 2的示数变小，C 、D 错误．答案　B10、调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间输入交变电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压．图甲中两电表均为理想交流电表，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器．现在CD 两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么( )A ．由乙图可知CD 两端输入交流电压u 的表达式为u ＝36sin 100t (V)2B ．当滑动触头P 逆时针转动时，MN 之间输出交流电压的频率变大C ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R 2消耗的电功率变小答案　D解析　由题图乙可知u ＝36sin 100πt (V)，A 错误．M 、N 之间输出交流电压的频率由2输入的交流电压的频率决定，B 错误．滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R 3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R 2消耗的电功率P 2＝减小，U 2R 2C 错误，D 正确．11、如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1100匝，副线圈的匝数n 2＝110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R 0＝R 1＝R 2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u＝220sin (314t ) (V)的交流电源．起初开关S 处于断开状态．下列说法中正确的是2( )A ．电压表示数为22 VB ．当开关S 闭合后，电压表示数变小C ．当开关S 闭合后，电流表示数变大D ．当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大答案　BCD解析　电源电压的有效值为U 1＝220 V ，由＝可知U 2＝22 V ，而电压表示数只是U 1U 2n 1n 2R 1两端的电压，一定小于U 2，A 项错误．S 闭合后，负载总电阻变小，而U 2不变，由P 出＝知P 出变大，I 2＝变大，而P 入＝P 出＝U 1I 1，U 1不变，I 1应变大，即电流U 2R 总U 2R 总表示数变大；电阻R 0的分压U 0＝I 2R 0，U 0变大，则电压表示数U ′＝U 2－U 0应变小．综上所述，选项B 、C 、D 正确．。

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题 13.7变压器与交变电流的产生综合题一、单项选择题1．如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为22:1，接线柱a 、b 所接正弦交变电压u 随时间t 变化规律如图乙所示。

变压器副线圈接有一火警报警系统，其中1R 为定值电阻，2R 为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大。

下列说法中正确的是（ ）A ．电压表示数为10VB ．此交变电源的频率为0.5HzC ．出现火警时，电流表示数增大D ．出现火警时，电压表示数增大2．如图1所示为理想的自耦变压器，现在自耦变压器的原线圈 MN 两端接有如图 2 所示的交流电源，已知小灯泡的额定电压为 40 V ，V 为理想交流电压表。

则下列说法正确的是（ ）A ．当小灯泡正常发光时，自耦变压器的滑动触头恰好位于线圈的中点B ．通过小灯泡的电流的频率应为0.2 HzC ．电压表的示数为VD ．将电阻箱的阻值调小时，小灯泡消耗的电功率减小3．图甲中S 、N 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表，V 为理想交流电压表，矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO 匀速转动，矩形线圈通过滑环接理想变压器，滑片P 上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压，副线圈接有可调电阻R，从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示，忽略线圈，电刷与导线的电阻，下列说法正确的是（）t=时电压表的示数为0VA．0.005st=时穿过发电机线圈的磁通量最大B．0.01sC．保持R的大小不变，P的位置向上移动，电流表读数减小D．保持R的大小及P的位置不变，发电机线圈转速增大一倍，变压器的输入功率增大到原来的4倍4．小明同学研究电磁感应现象时，实验设计如图甲所示，他在直铁棒上套装两个线圈，线圈n1=20匝，n2=40匝，将n1作为原线圈，并输入如图乙所示的正弦交流电，下列表述错误的是（）A．副线圈交流电的周期为0.02sB．滑动变阻器滑片向下滑动，则电路输入功率变大C．交流电压表的读数为D．t=0.01s时，n2两端的瞬时电动势最大5．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势e sin100πt（V）。

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题―13.6变压器的动态分析2021年高考物理一轮复习考点过关检测题13.6变压器的动态分析一、单项选择题1．如图所示，理想变压器原线圈的输入电压m sin u U t ω=，副线圈电路中0R 为定值电阻，R 是滑动变阻器，电压表1V 和2V 是理想交流电压表，它们的示数分别用1U 和2U 表示；电流表1A 和2A 是理想交流电流表，它们的示数分别用1I 和2I 表示.下列说法正确的是（）A ．2I 和2I 都是表示电流的瞬间值B ．1U 和2U 都是表示电压的最大值C ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 不变、1I 变大D ．在滑片P 向下滑动的过程中，2U 变小、1I 变小2．如图，理想变压器原、副线圈匝数比21:2:1n n =，输入端a 、b 接有电压有效值恒定的正弦交流电，灯泡L 的电阻恒为10Ω，定值电阻R 1=R 2=10Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，工作时各元件电压均未超过其额定电压。

则当滑动变阻器滑片由上到下滑动过程中，下列判断正确的是（）A ．灯泡L 两端电压先增大后减小B ．灯泡L 的功率一直减小C ．a 、b 端的输人功率先增大后减小D ．a 、b 端的输入功率一直增大3．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，1R 消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表1A 示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表1A 示数变大，2A 示数变大4．如图所示的理想变压器，b 是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a 连接，下列说法正确的是（）A ．滑动变阻器触头P 向上移动时，电压表、电流表示数均变小B ．滑动变阻器触头P 向上移动时，原线圈中电流增大C ．单刀双掷开关由a 转向b ，电压表、电流表示数均变大D ．单刀双掷开关由a 转向b ，变压器输入功率将变小5．图示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A 。

1.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1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,下列说法中正确的是( ).(A )副线圈两端的输出电压减小 (B )通过灯泡L 1的电流减小(C )原线圈中的电流增大 (D )变压器的输入功率增大答案:BCD2.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n 1和n 2.,当把电热器接在ab ,使cd 空载时,电流表的示数为I 1；当把电热器接在cd ,而使曲空载时,电流表的示数为I 2,则I 1：I 2等于().【1】(A )n 1﹕n 2 (B )n 21﹕n 22 (C )n 2﹕n 1(D )n 22﹕n 12 答案:B3．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小I 2减小I 1增大I 1减小1122U n U n =可知，副线圈两端电压U 2持将大，D 选项错误．4．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l 电流为I 时，原线圈中流过的电流为_________；现减小负载电阻变压器的输入功率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）．【答案】21n I n ，增大 5．如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S 断开时，图中电压表示数U 和电流表示数I 的变化是A ．U 、I 均变大B ．U 变大，I 变小C ．U 、I 均变小D ．U 变小，I变大6．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上．AB 间加上正弦交流电压U ，移动滑动触头P 的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q ．则A ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变大B ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变小C ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小7．如图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压u ＝311sin314t （V ）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R 3为一定值电阻．当传感器R 2所在处出现火警时，以下说法中正确的是A ．A 1的示数不变，A 2的示数增大B ．V 1的示数不变，V 2的示数减小C ．V 1的示数不变，V 2的示数增大D ．A 1的示数增大，A 2的示数减小8.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为100V u t π=氖泡在AB ）A B C D线圈两端的电压为1002=U V ，电压表的示数为502100==ππf Hz ，一个周期内电压两次大于100V ，A 项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C 项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D 项错误。

2021届高考核心考点十分钟基础题速练：变压器的基本规律和动态分析姓名：班级：1.如图所示，在闭合的铁芯左侧的线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c 为三个闭合的不同材料金属圆环．若线圈产生磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，下列说法正确的是()A．只有b环中有感应电流B．a、b、c三个环中均有感应电流C．a、c两环中的感应电流一定相等D．a、b两环中的感应电动势一定相等2．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10，当输入电压增加20 V时，输出电压()A．降低2 V B．增加2 VC．降低200 V D．增加200 V3.(多选)如图所示，理想变压器的原线圈串联一个电阻R1后接在u＝2202sin100πt(V)的交流电源上，原、副线圈匝数之比为5:1，副线圈接有R2＝16 Ω的用电器，其功率为100 W，则()A．电压表示数为40 VB．副线圈输出交流电的周期为50 sC．电源的输出功率为110 WD．电阻R1的阻值为40 Ω4．(多选)如图所示，R为定值电阻，A、B、C为三个完全相同的灯泡，灯泡正常工作时的电阻也为R，灯泡的额定电压为U0.理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，交流电源的电压为U.若A、B、C均正常发光，且流过R的电流为I R，流过A的电流为I A，流过B的电流I B.则下列关系式中正确的是()A．I R＝3I B B．U＝4U0C．I R＝I A＋I B D．n1:n2＝1:25．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1:n 2＝10:1，a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin100πt (V)，R 为可变电阻，P 为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2 A ．为使保险丝不熔断，可变电阻R 连入电路的最小阻值应大于( )A.11210 Ω B ．1.1 Ω C ．11 Ω D ．11 2 Ω 6.如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比n 1:n 2:n 3＝10:5:1，其中匝数为n 1的原线圈接到220 V 的交流电源上，匝数为n 2和n 3的两个副线圈分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路．已知通过电阻R 3的电流I 3＝2 A ，电阻R 2＝110 Ω，则通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1分别是( )A ．10 A,12 AB ．10 A,20 AC ．1 A,0.7 AD ．1 A,3 A 7.一台交流发电机的输出电压表达式为u 1＝1 0002sin100πt (V)，通过匝数比为4:1的理想降压变压器给若干盏“220 V 60 W ”的灯泡供电，如图所示．输电线总电阻r ＝10 Ω，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为( )A ．44B ．176C ．195D ．7838．(多选)电流互感器和电压互感器如图所示，已知n 1n 2＝110，n 3n 4＝1001，电流表示数为5.0 A ，电压表示数为220 V ，则下列说法正确的是( )A ．火线中的电流为0.5 AB ．火线和地线间的电压为2.2×104 VC ．线路的输电功率为1.1×104 WD ．线路的输电功率为1.1×106 W9．(多选)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，原线圈接在电压为U 0的正弦式交流电源上，定值电阻R 1＝R 2，变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈的电流分别为I1、I2，则()A．I1:I2＝1:3 B．I1:I2＝3:1C．U1:U0＝1:10 D．U2:U0＝3:1010．(多选)如图所示，面积为0.02 m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100 rad/s，匀强磁场的磁感应强度为2 2T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R＝50 Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是()A．线圈中感应电动势的表达式为e＝1002cos100t(V)B．P上移时，电流表示数减小C．t＝0时，电压表示数为100 2 VD．当原、副线圈匝数比为2:1时，电阻上消耗的功率为50 W11．如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2＝10:1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、电阻为2 Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙．闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1 A．下列判断正确的是()A．副线圈两端的电压有效值为22 2 VB．滑动变阻器R的接入电阻为10 ΩC．电动机输出的机械功率为12 WD．若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小12．(多选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为111，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法中正确的有()A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小13.(多选)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是() A．将原线圈滑片P向下滑动时，灯泡变亮B．线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBSC．图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω14.(多选)如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R＝88 Ω，电流表的示数为1 A．下列判断正确的是()A．原线圈的输入功率为88 WB．原线圈和副线圈的匝数比为5:2C．电流表的示数为0.1 AD．若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表的示数减小15.如图所示，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12 V 6 W”的灯泡，分别接入理想变压器原、副线圈回路中．a、b两端连接交流电源，交流电流表示数为0.5 A，已知灯泡L2正常发光．以下说法正确的是()A．a、b端输入功率为18 WB．a、b端输入电压为36 VC．灯泡L1的功率为6 WD．若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，L2仍能正常发光16．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是()A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大参考答案1．D 当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，线圈中的电流增大，穿过a 、b 两环的磁通量增加，穿过c 环的磁通量始终为零，故a 、b 两环中有感应电流，c 环中无感应电流，ABC 错误；通过a 、b 两环的磁通量的变化率相同，且磁感线全部集中在铁芯内，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt 知，a 、b 两环中的感应电动势一定相等，D 正确．2．D 本题考查了变压器的工作原理，意在考查考生的推理能力．假设理想变压器原线圈的输入电压为U 1，则由变压器的工作原理可知U 1n 1＝U 2n 2，变压器副线圈的输出电压为U 2＝10U 1；当输入电压增加20 V 时，即输入电压为(U 1＋20) V ，则变压器的输出电压为U ′2＝10(U 1＋20) V ，则输出电压的变化量为ΔU ＝U ′2－U 2＝(10U 1＋200－10U 1) V ＝200 V ，即输出电压增加200 V ，ABC 错误，D 正确．3．ACD4．ABD 变压器输入电压等于灯泡A 的电压U 0，输出电压等于灯泡B 、C 串联的总电压2U 0，故原、副线圈的匝数比n 1n 2＝U 02U 0＝12，D 项正确；由于三灯泡规格相同且都正常发光，故I A ＝I B ＝I C ，根据变压器的变流规律可得原线圈电流为2I B ，故流过电阻R 的电流为3I B ，A 项正确，C 项错误；因灯泡和电阻R 的阻值均相等，故电阻R 两端的电压为3I B R ＝3U 0，电源电压为3U 0＋U 0＝4U 0，B 项正确．5．B 由a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin 100πt (V)，可知变压器原线圈输入电压U 1＝220 V ，根据变压器变压公式可得变压器输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝22 V ，保险丝熔断电流为2 A ，原线圈中电流为I 1＝2 A 时，由U 1I 1＝U 2I 2可得副线圈中电流为I 2＝20 A ，此时保险丝会熔断．R 连入电路的最小阻值应大于U 2I 2＝1.1 Ω，B 正确.6．C 由U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3，U 1＝220 V ，n 1:n 2:n 3＝10:5:1得U 2＝110 V 、U 3＝22 V ，所以I 2＝U 2R 2＝1 A ，再由n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3得I 1＝0.7 A ，C 正确．7．B 设接入灯泡的数量为n ，每盏灯的额定电流为I ＝P U ＝60220 A ＝311 A ，流过原、副线圈的电流分别为14nI 和nI ，灯泡的额定电压为U ，原线圈两端的电压为U 原＝4U ＝880 V ，发电机输出的电压有效值U 1＝1 000 V ，输电线损耗电压U 损＝U 1－U 原＝(1 000－880) V ＝120 V ，由U 损＝14nIr ＝120 V ，解得n ＝176，选项B 正确．8．BD 火线中的电流为流过n 1的电流，由n 1n 2＝I 2I 1得I 1＝50 A ，A 错误；n 3两端电压为火线与地线间电压由n 3n 4＝U 3U 4得U 3＝2.2×104 V ，B 正确；线路输送功率p ＝U 3·I 1＝1.1×106 W ，D 正确，C 错误．9．AD 10.AD 11.B 12.AC 13.AD 14.AB 15.C16．B 滑动触头P 向上滑动，R 电阻大，副线圈两端电压不变，由“串反并同”得电压表示数变大，B 正确；流过R 1的电流变小，R 1的功率变小，A 错误；由n 1n 2＝I 2I 1知n 1、n 2不变，I 2变小，则I 1变小，C 错误；闭合S ，相当于R 3支路的电阻变小，则示数变小，副线圈干路电流变大，则原线圈电流变大，D 错误．。

专题变压器中的动态分析【专题简介】电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，某处电路变化又引起其他电路的一系列变化。

该类试题能考查考生对闭合电路欧姆定律和变压器原理的理解，电路的结构分析及对电路中并联特点的应用能力，兼顾考查学生的逻辑推理能力。

【高考真题】1.(2021福建卷)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。

若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（）A．A1增大，V2不变，V3增大B．A1增大，V2减小，V3增大C．A2增大，V2增大，V3减小D．A2增大，V2不变，V3减小2.(2012福建卷)如图，理想变压器原线圈输入电压U=U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是（）A．I1和I2表示电流的瞬间值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小3.(2021湖北卷)如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。

在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（）A．电流表A1示数减小B．电流表A2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4.(2014广东卷)(多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片。

保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是（）A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流减小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大5.(2015天津卷)(多选)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U 的交流电源上。

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题13.2正弦式交变电流的峰值、有效值、平均值和瞬时值一、单项选择题1．某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则（）A．交流电的频率为50HzB．交流电压的有效值为VC．交流电压瞬时表达式为u=100cos25t(V)D．此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）t=时穿过线框的磁通量最小A．0.01sB．该交变电动势的有效值为e=C．该交变电动势的瞬时值表达式为22cos(100πt)VD．电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角为45︒3．如图所示，N匝矩形导线框以角速度ω绕对称轴OO'匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在OO'左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则（）A ．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为sin e NB S t ωω=B ．交流电流表的示数I NBS ω=C ．R 两端电压的有效值2U NBS ω=D ．一个周期内R 的发热量()2NBS Q Rπω=4．如图甲是小型交流发电机，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，一个100匝的矩形线圈（内阻不计）绕垂直于磁场方向的轴OO ＇匀速转动，某位置开始计时产生的交变电动势图像如图乙所示，已知磁感应强度B =0.1T ，则（ ）A ．t =0时刻，线圈平面与磁感线平行B ．线圈的面积S 为2m πC ．它可使“220V ，60W”的灯泡正常发光，也可使击穿电压为220V 的电容器正常工作D ．以此作为电源，每通过1C 的电量，消耗的电能为220J5．如图所示，交流发电机线圈电阻1Ωr =，用电器电阻9ΩR =，闭合开关S ，电压表示数为9V ，则该交流发电机（）A．产生的感应电动势的峰值为10VB．产生的感应电动势的有效值为9VC．线圈通过中性面时产生的感应电动势的瞬时值为D．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为π6．2019年3月14日，中国家电及消费电子博览会在上海盛大开幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器额定电压值为110V．已知某电源输出的交变电压的表达式为(V)u tπ=，下列说法正确的是（）A．用电压表测该电源的电压，其示数为B．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110WC．交流电的频率为60Hz，电流方向每秒改变60次D．当0.1st=时电压表瞬间示数为0V7．如图所示，一单匝圆形闭合金属线圈在匀强磁场中匀速转动，其转轴为圆形线圈的某条直径且转轴与磁场方向垂直，线圈中感应电流i随时间t变化的规律为π20sin(10π)(A)2i t=+，线圈的总电阻为2Ω，则下列说法正确的是（）A．线圈的转速为300r/minB．在0t=s时刻，通过线圈的磁通量最大C WbD ．线圈转动一圈的过程中，线圈内产生的焦耳热为160J8．如图，单匝矩形线圈abcd 处在磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab 边转动，线圈所围面积为S ，线圈的总电阻为R ，0t =时刻线圈平面与纸面重合，且cd 边正在离开纸面向外运动，则（ ）A ．时刻t 线圈中电流的瞬时值cos BS i t Rωω= B ．线圈中电流的有效值BS I Rω=C ．线圈中电流的有效值2I Rω=D ．线圈消耗的电功率()2BS P Rω=9．图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R ＝10 Ω连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图象．则下列说法正确的是（ ）A ．电阻R 上的电功率为20 WB ．0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C ．R 两端的电压随时间变化的规律是u ＝14.1 cos 100πt (V)D ．通过R 的电流随时间变化的规律是i ＝cos 50πt (A)10．如图甲所示，标有“6V，3W”的灯泡和标有“2μF，7V”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，下列判断正确的是（）A．灯泡恰好正常发光B．电容器不可能被击穿C．V的示数在0~之间不断变化D．t=0.01s时，线圈中的磁通量为零二、多项选择题11．如图甲，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻，电流表A为理想交流电表。

2021届高考物理：变压器传感器电能的输送一轮优选及答案同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副2、一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是( )3、（双选）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则()A．电感L1的作用是通高频B．电容C2的作用是通高频C．扬声器甲用于输出高频成分D．扬声器乙用于输出高频成分4、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′(OO′沿水平方向)匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10 Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V。

图乙是矩形线圈中磁通量随时间t变化的图象。

线圈内阻不计，则()甲乙A．此交流发电机的电动势平均值为10 2 VB．t＝0.02 s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝102cos (100πt) VD．当ab边速度方向向上时，它所受安培力的方向也向上5、（多选）如图所示理想变压器的三个线圈的匝数n1∶n2∶n3＝1∶4∶4，在M、N间接正弦交流电源，在a、b和c、d间接相同的电阻器R，则()A．U1＝U2＝4U3B．U2＝U3＝2U1C．I1＝4I2＝4I3D．P1＝2P2＝2P36、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。

当S断开时，灯L1正常发光。

S闭合后，下列说法正确的是()A．电阻R消耗的电功率增大B．灯L1、L2都能正常发光C．原线圈的输入功率减小D．原、副线圈的电流比减小7、(多选)霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体，在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速。

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题13.5变压器的原理及计算一、单项选择题1．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压)(V)u tπ=。

副线圈所接电阻的阻值R=100Ω，则（）A．通过电阻的电流是22AB．交流电的频率是100HzC．与电阻并联的电压表的示数是100VD．变压器的输入功率是484W2．一理想变压器变压比为20:1，只将变压器的副线圈拆去27匝，当原线圈接入220V电压时，输出电压为8V，则该变压器副线圈拆之前的匝数应为（）A．66匝B．99匝C．132匝D．264匝3．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。

利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。

若发电机线圈的转速变为原来的12，则（）A．R消耗的功率变为12P B．电压表V的读数变为12UC．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变4．家用燃气热水器点火装置的原理可简化如图，将家用交流电u sin314t（V）接入理想变压器原线圈，原、副线圈的匝数分别为n1、n2。

己知点火针与感应针之间的电压瞬时值大于2000V，就会引发火花，点燃气体。

以下判断正确的是（ ）A ．原线圈中磁通量的变化率大于副线圈B ．由原理简化图可知，点火针的电势始终比感应针高C ．原、副线圈变压器的匝数比可以为1218n n = D ．变压器的输入功率与输出功率之比1122P n P n = 5．如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比123::10:5:1n n n =，其中匝数为1n 的原线圈接到220V 的交流电源上，匝数为2n 和3n 的两个副线圈分别与电阻23R R 、组成闭合回路.已知通过电阻3R 的电流3=2I A ，电阻2=110R Ω，则通过电阻2R 的电流2I 和通过原线圈的电流1I 分别是（ ）A ．10,12A AB ．10,20A AC ．1,0.7A AD ．1,3A A6．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1：n 2=10：1，原线圈输入交变电压u=sinl00πt(V)，在副线圈中接有理想交流电流表、阻值为22Ω的定值电阻R 和电容器C ．下列说法中正确的是（ ）A ．电阻R 中电流方向1s 内变化50次B ．电流表示数是1AC ．电阻R 消耗的电功率为22WD ．电容器的耐压值至少是22V7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，R 1、R 2、R 3为三只阻值均为10Ω的相同电阻，C 为电容器，输入端接入如图乙所示的交变电压。