理想变压器电路的动态分析检测试题

高考回归复习—电学选择之变压器的动态分析1．如图所示，一个原线圈匝数可以调节的理想变压器，设原副线圈匝数比1:K （其中1K ≥），一个交流电源0)U t π=V 通过电流表A 接在原线圈上，副线圈输出端接有电压表V 、定值电阻1R 、可变电阻2R ，下列说法正确的是（ ）A ．当2K =时，电压表的示数为72V ，通过电压表内部线圈的电流频率为100HzB ．仅将2R 的滑动触头Q 下移，电压表示数不变、电流表变大C ．仅将2R 的滑动触头Q 上移，1R 消耗的电功率变大D ．仅移动原线圈滑动触头P 增大K ，电流表示数变小、电压表变大2．如图所示，边长为L 、匝数为N ，电阻不计的正方形线圈abcd 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO ’转动，转轴OO ’垂直于磁感线。

线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2，电压表为理想电表。

保持线圈abcd 以恒定角速度ω转动，则（ ）A ．从图示位置开始计时，矩形线圈产生的感应电动势瞬时值表达式为2sin e NB L t ωω= B ．原、副线圈的功率之比为n 1：n 2C ．电压表V 22D ．当滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动时，电压表V 1示数增大3．如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L 1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L 2和L 3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，下列说法中正确的有( )A ．副线圈两端电压不变B ．灯泡L 1亮度变亮，L 2的亮度不变C ．副线圈中电流变大，灯泡L 1变亮，L 2变暗D ．因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L 1及L 2的亮度变化不能判断4．如图所示，理想变压器的原线圈a 、b 两端接正弦交变电压，副线圈M 、N 两端通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线上的等效电阻为R 。

精品文档对变压器动态分析的考查原来闭如图所示，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S1、RI、电阻.现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数合，且R＝R112) (上的功率P及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正确的是1增大B．I A．U增大减小 D ．PC．P减小1AD答案不变，则输U由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压开关S解析222UU1R，＝＝P上的电压U变大，电阻R上的功率出电流I变小，R上的电压变小，R1211RR11错误．由电流与匝数的关系可知电流表的增大，故A正确，CP不变，U变大，则R11减小，输入功率等不变，I减小，则P减小，B错误．输出功率P＝I，U示数IU出出2222于输出功率，所以D正确．·14)如图所示，理想变压器原线圈输2、(2012·福建理综是滑为定值电阻，Ru＝Usin ωt，副线圈电路中R入电压0m表和.U和是理想交流电压表，示数分别用动变阻器U21I示；和和是理想交流电流表，示数分别用I2 1) 表示．下列说法正确的是( U和U表示电压的最大值B．表示电流的瞬时值A．I 和I 2211变大不变、IUC．滑片P向下滑动过程中，12变小变小、ID．滑片P向下滑动过程中，U12变向下滑动过程中，R电路中交流电表的示数为有效值，故A、B项均错误；P解析IU12＝变大，由U、U均不变，所以I＝小，由于交流电源和原、副线圈匝数不变，221IR＋R20nn22项错误．项正确，DC，得I＝变大，故I21nn11C答案，副线圈所接电路中，电压∶1、3 如图甲所示，T为理想变压器，原、副线圈匝数比为10的最大阻值为R6 ，ΩR＝Ω，4 ＝都为理想电表，电阻A、和电流表V、表VAR3122211R原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压．在，12 Ω的滑片自最下端滑动到最上端3精品文档．精品文档)(的过程中，以下说法正确的是5图V ．电压表V的示数为2 20 B的示数增大A．电压表V 21的示数都增大C．电流表A、A21的示数的乘积一直减小D．电压表V的示数与电流表A11D答案的示VR、R的总电阻减小，分压减小，所以电压表的滑片向上移动时，R当解析123310220 V得错误．根据“串反并同”U错误．由变压比公式＝得＝22 V，B数减小，A21U2AC 错误．电压表V的示数与电流表电流表A的示数增大，电流表A的示数减小，1112不P＝P＝P ＝P＋P，且、的示数的乘积为电阻RR消耗的功率之和，由于P出入出入23321减小，D正确．变，P增大，故P23120R＝n＝5∶1，电阻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∶21L Ω，为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输为规格相同的两只小灯泡，S、L112正常发光．下L接1，S闭合，此时入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S221)(列说法正确的是) V 202sin (50πA．输入电压u的表达式u＝t 、L均正常发光B．只断开S后，L221 S后，原线圈的输入功率增大C．只断开20.8 W R消耗的电功率为D．若S换接到2后，1D答案2π的，即输入电压u＝＝100πrad/s，202 VT＝0.02 s，故ω＝U由图象乙可知解析m T202sin (100πt) V，所以A项错误．断开S＝表达式u后两灯串联，总电压仍为4 V，22U所以L、L均不能正常发光，B项错误．根据P＝P＝可知断开S后R增大，P总出入221R总精品文档．精品文档224U＝接2，由P项错误．若可得P＝变小，P变小，CS ，D项正确．W＝0.8 W出入120R对折后并在一起，在铁某同学自制变压器，原线圈为n匝，在做副线圈时，将导线ab5、1为单刀双掷开关，线圈，从导线对折处引出一个接头c，连成图所示电路．S芯上绕n2)(sin u＝Uωt的交流电源．下列说法正确的是圈电阻不计，原线圈接m1Un2m2时，电压表示数为接A．Sbn1Un2m2时，电压表示数为．S接cBn21向下移动，变压器输入功率变大c时，滑动触头PC．S接向上移动，变压器输入电流变大c时，滑动触头PD．S接BD答案错ab产生的感应电动势抵消为零，电压表示数为零，选项A解析S接b时，双导线UUn m11，、U＝副线圈的电动势就是一个n线圈产生的感应电动势，由＝误；S接c时，12nU2222nU m2，选项B正确；P所以U向下滑时，＝R变大，消耗的功率变小，因此输入功率22n1也变小，同理分析，P向上滑时，R减小，回路电流变大，由I＝I知输入电流变大，nn2211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、n，b是原线圈的中心抽头，图21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()乙甲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精品文档．精品文档nU11，变小，由＝n后，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b1nU22U m变大，即电压表的示数变大，同样电流表、U不变时，U且U＝不变，可知n变小，n211122 U可知，D项正确．项正确，C项错误；由P＝P＝示数也要变大，BI出入22·9)如图所示，一理想变压器原、副线圈7、(2010·海南，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电∶1匝数之比为4下为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．路中R () 列结论正确的是V242 A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为倍，则电流表的读数减小到原来的一．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2B 半2倍，则输入功率也增加到原来的C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2 倍倍，则输出功率增加到原来2D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的倍的4AD答案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解析nU11，故＝6 V，则变压器的输出电压的有效值为6 V，由和理解．因为电压表的读数为nU22正确；若，所以选项A242 V24 V，所以输入电压的最大值为U＝＝2U＝4U＝U1m12U2可知，电流表示数增大，所以选增大，由I＝输入电压不变，副线圈匝数增加，则U22RU2＝I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，电项B2R不变，输RC 错；若负载电阻＝P＝U，故输入功率也减小，所以选项流变小，又PI2122U2则输出电流也变为原来I＝2倍，则输出电压也变为原来的2倍，入电压变为原来的2R 正确．倍，所以选项D4P 的2倍，故输出功率＝U变为原来的I222，变电所需适时进行调压，图甲为调压为保证用户电压稳定在220 V(2011·山东理综·20) 8、某次上下移动时可改变输出电压．当滑动接头P不变，变压器示意图．保持输入电压u1(变化的曲线如图乙所示．以下正确的是随时间u检测得到用户电压t )2精品文档．精品文档乙甲) V t2sin ( B．u＝100π190A．u＝50π1902sin (t) V 22适当下移，应将PC．为使用户电压稳定在220 V P，应将适当上移D．为使用户电压稳定在220 VBD答案2πU，故u＝＝100πrad/s2－＝10解析由题图乙知交变电流的周期T＝2×，所以ωs m2TnUn211n，欲使U升高，＝得U＝U＝，1902sin (100πt) V A错误，B正确．由ωtsin1221nnU122 D正确．应减小，P应上移，C错误，后接在稳定的交流电、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V91下列说法中正确的是V.R，R上并联一只理想电压表源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器2)(示数变小向下滑动时，V示数变大，VA．若F不动，滑片P21不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小B．若F V的示数均变小F．若P不动，滑片向下移动时，V、C21 F向下移动时，灯泡消耗的功率变大D．若P不动，滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回P解析若F不动，滑片路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端不动，滑PA错误，B正确；若电压变大，V的示数变大，而原线圈两端电压不变，则2副线圈两端电压减小，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，D错误．、灯泡则副线圈回路中电流变小，L消耗的功率减小，电压表V的示数变小，C2B答案绕在一个圆环形的铁AB、10 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示．线圈就可以调节输出电压．图甲中两电表均P芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头两端输入图乙所示正为滑动变阻器．现在CD为定值电阻，、为理想交流电表，RRR321)( 弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么精品文档．精品文档(V) 2sin 100u的表达式为u＝t36A．由乙图可知CD两端输入交流电压MN之间输出交流电压的频率变大B．当滑动触头P逆时针转动时，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R消耗的电功率变小D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻2D答案之间输出交流电压的频率由、N(V)，A错误．解析由题图乙可知u＝M362sin 100πt减小，由错误．滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R输入的交流电压的频率决定，B32UC减小，消耗的电功率P＝R可知电压表读数减小，电流表读数增大，“串反并同”22R2正确．错误，D、R匝，R、n＝1 100匝，副线圈的匝数n＝11011、如图所示，理想变压器原线圈的匝数11202sin ＝220电压表均为理想电表．R，电流表、原线圈接u＝R均为定值电阻，且RR＝2201处于断开状态．下列说法中正确的是的交流电源．起初开关S(314t) (V))(22 VA．电压表示数为闭合后，电压表示数变小SB．当开关闭合后，电流表示数变大C．当开关S闭合后，变压器的输出功率增大．当开关SDBCD 答案nU11R，而电压表示数只是22 V可知220 V，由＝U＝＝U解析电源电压的有效值为112nU22精品文档．精品文档两端的电压，一定小于U，A项错误．S闭合后，负载总电阻变小，而U不变，由P出222UU22＝知P变大，I＝变大，而P＝P＝U，U不变，I应变大，即电流表示数I出入出11121RR总总变大；电阻R的分压U＝I，U变大，则电压表示数U′＝U－U应变小．综上所R0000022述，选项B、C、D正确．精品文档．。

1 2 2 12 1 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 L 2. 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2. 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 , 使空载时 , 电流表的示数为 I 1；当把电热器接在 , 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 2 ﹕ n 2( C) n ﹕ n ( D ) n 2 ﹕ n 2答案3. 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B ．保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 a 切换到 b ，则 I 2 减小C ．保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 b 切换到 a ，则 I 1 增大D ．保持 U 1 不变， S 接在 b 端，将 P 向上滑动，则 I 1 减小提示：保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 b 切换到 a 时，由理想变压器电压比公式U 2U 1 n 1 U 2n 2可知，副线圈两端电压 U 2增大， I 2也增大，则 R 上消耗的功率增大， P 1RI 1U 1 U 2 P 2 增大， I 1 增大， A 选项错误、 C 选项正确；保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 a 切换到 b 时， U 2 减小，则 I 2也减小， B 选项正确；保持 U 1 不变， S 接在 b 端，将RI 1 n 2 P 向上滑动时， U 2 不变， R 减小， 则 I 2 增大， 由电流比公式I 2可知， I 1 也增大，n 1D 选项错误．4. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为和 n 2，当负载电阻 R 中流过的电流为 I 时，原线圈中流过的电流为； 现减小负载电阻 R 的阻值， 则变压器的输入功率将（填 “增大 ”、“减小 ”或“不变 ”）．【答案】 n 2 I n 1，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． 线圈绕在一个圆环形的铁芯上．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 PA QUARB7. 如图所示， M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压 u ＝311314t （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 1Ma b~V 2A 2 R 2R 3R 1A ． 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u 20 2 sin 100 t V 氖泡在两端电压达到 100V 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100B ．开关接通后，电压表的示数为 100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变解析 ：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。

高二物理理想变压器试题答案及解析1.如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1：n2= 4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合电路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12mA，那么安培表A2的读数为( )A．0B．3mA C．48mA D．与R值大小无关【答案】A【解析】由于直导线AB匀速运动，则AB切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即安培表的读数为0．故选：A．【考点】考查了理想变压器2.如图为一理想变压器，其原副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20 Ω的电阻相连。

原线圈两端所加的电压u＝20sin100πt（V），则（）A．交流电压表的示数为20VB．副线圈输出交流电的每秒方向变化50次C．电阻R上消耗的电功率为2 kWD．原线圈中电流的最大值为100 A【答案】C【解析】据题意，变压器原线圈上电压表的示数是：，故A选项错误；据可知，交变电流方向变化是次，故B选项错误；据原副线圈电压与匝数关系得：，即，则电阻上消耗的电功率为：，故C选项正确；副线圈电流为：，故原线圈电流为：,即，而最大电流为：，故D选项错误。

【考点】本题考查理想变压器问题。

3.如图所示，四个标有“6V、15W”的完全相同的灯泡，按右图所示分别接在理想变压器的原、副线圈上，且都正常发光。

则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2= ，交流电源两端的电压与灯泡L3两端的电压之比为。

【答案】2∶1 4∶1【解析】设每盏电灯的额定电流为I，则初级电流为I，次级电流为2I,根据，所以；设灯泡L3两端的电压为U，则变压器初级电压为，所以电源电压为4U，电源两端的电压与灯泡L3两端的电压之比为4:1。

【考点】变压器的原理。

4.如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt 为NTC型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，R1为定值电阻，下列说法正确的是()A．交流电压u的表达式u＝36sin100πtVB．变压器原、副线圈中的电流之比随Rt处温度的变化而变化C．Rt处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D．Rt处温度升高时，变压器原线圈的输入功率变大【答案】AD【解析】根据乙图，交流电压为正弦交流电，最大值为，周期为，所以交流电压的瞬时值表达式，选项A对。

11月16日 理想变压器的动态分析高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆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 。

则下列说法正确的是A ．电压表V 1示数增大B ．电压表V 2、V 3示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c d →的方向滑动【参考答案】D【试题解析】电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c 向d 滑动，故D 正确；电压表V 1、V 2示数不变，故A 、B 错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n 1I 1=n 2I 2，电流变化时，n 1ΔI 1=n 2ΔI 2，故122141n I n I ∆==∆，应是降压变压器，C 错误。

【知识补给】理想变压器的动态分析1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定；（2）分析该类问题的一般思维流程是：2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。

（1）匝数比不变的情况①U 1不变，根据2121n n U U =，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2也不变；②当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化；③I 2变化引起P 2变化，由P 1=P 2知P 1发生变化。

（2）负载电阻不变的情况①U 1不变，21n n 发生变化，U 2变化； ②R 不变，U 2变化，I 2发生变化； ③根据RU P 222=和P 1=P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。

高三物理理想变压器试题答案及解析1.有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R="4" Ω，全校共有22个班，每班有“220 V 40 W的电灯6盏，若保证电灯全部正常发光，则不正确的有（）A．发电机输出功率为5280WB．发电机电动势250VC．输电效率是97%D．若想提高输电效率，则可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比【答案】A【解析】所有电灯正常发光时消耗的功率为P=40×22×6W=5280W=P4，由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4=220V，用电器总电流为，根据变压器电流与匝数成反比，所以输电线上的电流，导线上损失的电功率：144W，变压器的输入电功率为：，故选项A 错误；降压变压器的次级电压为：，升压变压器初级电压为：226V，升压变压器初级电流：，发电机的电动势：250V，选项B正确；输电效率为：×100％=70％，选项C正确。

若想提高输电效率，则要减少导线上的功率损失，也就是必须要减小输电线上的电流，则可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比，选项D 正确。

【考点】变压器的计算问题.2.如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝220sin 100πt(V)．副线圈中接一电动机，电阻为11Ω，电流表2示数为1A.电表对电路的影响忽略不计，则()A．此交流电的频率为100HzB．电压表示数为220VC．电流表1示数为5AD．此电动机输出功率为33W【答案】D【解析】原线圈中接一交变电源，交变电源电压，故最大值为，有效值为220V，角频率为100πrad/s，故频率为；变压器不改变频率，此交流电的频率为50Hz，故A错误；电压表测量电压的有效值，为220V，故B错误；根据变流比公式，有：故,解得：，故C错误；根据变压比公式，有：,解得：,电动机的输出功率为：；故D正确；【考点】考查了理想变压器3.图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3:1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图像，L1、L 2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表, 下说法正确的是A．ab输入端电压的瞬时值表达式为(V)B．电流表的示数为2A，且四只灯泡均能正常发光C．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D．ab输人端输入功率Pab="18" W【答案】B【解析】由题知，cd的电压瞬时值表达式为，有效值为U1=27V，由得副线圈U2=9V，则L2L3L4均能正常发光，每只灯泡的电流，副线圈电流I2=3×=2A，由得原线圈的电流I1=A，L1也能正常发光，ab输入电压的表达式为,A错，B对；由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L 2的电流每秒钟方向改变100次，C错；ab输人端输入功率Pab=36×=24W，D错，所以本题选择B。

专题专项检测(四)含有变压器的动态电路问题(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共11小题，每小题4分，共44分)1．(多选)对理想变压器，下列说法中正确的是()A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零2．一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。

设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R 增大时()A．I1减小，P1增大B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大3．如图1所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u＝311 sin 100 πt (V)。

变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，R1为一定值电阻。

下列说法正确的是()图1A．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变小B．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．电压表V1示数为22 V4．如图2为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接有交流电压u＝220sin100πt V，图中电压表和电流表均为理想交流电表，R2为负温度系数的热敏电阻(即当温度升高时，阻值减小)，R1为定值电阻，C为电容器。

下列说法正确的是()图2A．电压表示数是110 VB．交流电的频率为100 HzC．通过R1的电流始终为零D．当R2处温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大5．理想降压变压器的原线圈接电流表A1和电阻R1后，接6 V恒定直流电源，如图3所示，当副线圈的负载电阻R2变小时，以下说法正确的是()图3A．输出功率增大B．A2读数增大C．A1读数增大D．A1读数不为零，且保持不变6．(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图4甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。

变压器动态分析基础题1. 理想变压器在正常使用过程中,如果副线圈处于开路状态,则原线圈的输入功率等于_______；如果副线圈上负载电阻减小,则原线圈从电源获取的功率将_______(选填“增加”、“减小”或“不变”).答案:0,增加2. 对于理想变压器,下列说法中不正确的是( )A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零答案:D解析:副线圈消耗功率大小决定原线圈的输入功率大小,选项A 对;副线圈的电流决定原线圈的电流,选项B 对;当副线圈的电流为零时原线圈的电流为零,但电压不是零,选项D 错;原线圈的电压决定副线圈的电压,与副线圈中电流的变化无关,选项C 对。

触变型3. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1 和L 2，输电线的等效电阻为R ．开始时，开关S 断开，当S 接通后A ．副线圈两端从M 、N 的输出电压减小B ．副线圈输电线等效电阻R 两端的电压降减小C ．通过灯泡L 1 的电流减小D ．原线圈中的电流减小答案：C4. 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L 2.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:BCD5. （2013山东省即墨市期末）如图所示，理想变压器原线圈的匝数11001=n 匝，副线圈的匝数1102=n 匝，210R R R 、、均为定值电阻，原线圈接如图所示的交变电压.开始开关S 处于断开状态，下列说法中正确的是 ( )A.电压表示数为22VB.当开关S闭合后，电压表示数变大C.当开关S闭合后，电流表示数变大D.当开关S闭合后，变压器的输入功率减小6.（2013湖南省娄底市期末）如图所示，B为理想变压器，接在其原线圈上的交变电压有效值保持不变。

专题一 理想变压器中的动态分析抓住U 1决定U 2，I 2决定I 1，P 2决定P 1解决问题1．如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。

变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变。

输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R 0表示，变阻器R 代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R 的值减小。

忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响。

当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ）A ．电压表读数增大，电流表读数增大B ．电压表读数减小，电流表读数增大C ．电压表读数不变，电流表读数增大D ．电压表读数不变，电流表读数减小2．如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器输入的交流电压可视为不变。

变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户。

定值电阻R 0表示输电线的电阻，变阻器R 表示用户用电器的总电阻。

若变压器为理想变压器，电表为理想电表，则在变阻器的滑片P 向上移动的过程中（ ） A ．V 2示数变小B．V 1示数变大 C ．A 2示数变大D ．A 1示数变小3．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示。

当变压器输入电压发生变化时，可上下调节滑动头 P 1、P 2 的位置，使输出电压稳定在 220 V 上，现发现输出电压低于 220 V ，下列措施不正确．．．的是（ ） A ．P 1 不动，将 P 2 向上移 B ．P 2 不动，将 P 1 向下移 C ．将 P 1 向上移，同时 P 2向下移 D．将 P 1 向下移，同时 P 2 向上移4．图中B 为理想变压器，接在原线圈上的交变电压有效值保持不变。

灯泡L 1和L 2完全相同（阻值恒定不变），R 是一个定值电阻，电压表、表流表都为理想电表。

开始时开关S 是闭合的。

当S 断开后，下列说法正确的是（ ）A ．电压表的示数变大B ．电流表A 1的示数变大C ．电流表A 2的示数变大D ．灯泡L 1的亮度变亮5．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示。

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＝U 2R 1R 1＝U 2R 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＝U 2R 0＋R变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确，D 项错误． 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5 A ．电压表V 1的示数增大 B ．电压表V 2的示数为20 2 V C ．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220 V U 2＝101得U 2＝22 V ，B 错误．根据“串反并同”得电流表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 ＝20Ω，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 ＝202sin (50πt ) VB ．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 2 V ，T ＝0.02 s ，故ω＝2πT＝100π rad/s ，即输入电压u 的表达式u ＝202sin (100πt ) V ，所以A 项错误．断开S 2后两灯串联，总电压仍为4 V ，所以L 1、L 2均不能正常发光，B 项错误．根据P 入＝P 出＝U 2R 总可知断开S 2后R 总增大，P入变小，P 出变小，C 项错误．若S 1接2，由P ＝U 2R 可得P ＝4220W ＝0.8 W ，D 项正确． 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 1 B ．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 1U 2＝n 1n 2、U 1＝U m 2，所以U 2＝2n 2U m 2n 1，选项B 正确；P 向下滑时，R 变大，消耗的功率变小，因此输入功率也变小，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＝n 1n 2，且U 1＝U m 2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 2 VB ．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 2＝n 1n 2，故U 1＝4U 2＝24 V ，所以输入电压的最大值为U m ＝2U 1＝24 2 V ，所以选项A 正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加，则U 2增大，由I 2＝U 2R可知，电流表示数增大，所以选项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＝U 2R ，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R 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＝U 2R则输出电流也变为原来的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＝1902sin (50πt ) VB ．u 2＝1902sin (100πt ) VC ．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＝2πT＝100π rad/s ，故u 2＝U m sin ωt ＝1902sin (100πt ) V ，A 错误，B 正确．由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1，欲使U 2升高，n 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 ＝362sin 100t (V)B ．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 ＝362sin 100πt (V)，A 错误．M 、N 之间输出交流电压的频率由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＝U 2R 2减小，C 错误，D 正确．11、如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1 100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 ＝2202sin (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( )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U 1U 2＝n 1n 2可知U 2＝22 V ，而电压表示数只是R 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＝U 22R 总知P 出变大，I 2＝U 2R 总变大，而P 入＝P 出＝U 1I 1，U 1不变，I 1应变大，即电流表示数变大；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．。