微专题10：变压器及电能的输送 讲义 -2026届高考物理一轮复习备考

【基础知识导航】/【思维方法技巧】/【精典例题导学】/【经典习题导练】 微专题10：变压器及电能的输送 【基础知识导航】 1.变压器 (1)变压器的结构 如图所示：闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成一个变压器.原线圈n1(又称初级线圈)与电源连接，副线圈n2(又称次级线圈)与负载连接，作为用电器的电源. (2)理想变压器的工作原理 ①理想变压器：是种理想化模型，没有任何损耗，输入功率等于输出功率. ②工作原理：电磁感应 理想变压器原、副线圈中具有完全相同的磁通量及磁通量的变化率. ③电压比和电流比 电压比：由U＝n得单个副线圈，多个副线圈U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3 电流比：单个副线圈 多个副线圈，由P1＝P2＋P3＋… 得U1I1＝U2I2＋U3I3＋… n1I1＝n2I2＋n3I3＋… (3)几种常见的变压器：自耦变压器、互感器. 2.远距离输电 (1)目的 向远距离输送电能，且尽可能减少在输电线上的损失. (2)方法[] 由P损＝I2R可知，要减小损失的电能可以有两种方法： ①减小输电导线的电阻.由于R＝ρS (l)，故可采用电阻率ρ较小的材料，并加大导线的横截面积.这种方法的作用十分有限，代价较高，可适当选用. ②减小输电电流.由于I＝U (P)，P为额定输出功率，U为输出电压，增大U可减小I.这是远距离输电的一种常用的方法. (3)远距离输电的电路模式如图所示 ①功率关系：P1＝P2 P3＝P4，P2＝P3＋ΔP ②电压关系：， U2＝U3＋ΔU ③输电电流：I＝ ④输电线上电压降和消耗的电功率ΔU＝IR，ΔP＝I2R 注意：R为两根输电导线的总电阻. 【思维/方法/技巧】 一、原、副线圈匝数不变时，理想变压器有哪些决定关系 理想变压器的原、副线圈的匝数不变时，如果变压器的负载发生变化，怎样确定其他有关物理量的变化，可依据以下原则来判断.有三个决定关系： 1.输入电压U1决定输出电压U2，即U2随着U1的变化而变化，因为U2＝U1，所以只要U1不变化，不论负载如何变化，U2不变. 2.输出功率P2决定输入功率P1. 理想变压器的输出功率和输入功率相等，即P2＝P1.在输入电压U1不变的情况下，U2不变.若负载电阻R增大，则由公式P＝得：输出功率P2减小，输入功率P1也随着减小；反之，若负载电阻R增大，则输出功率P2增大，输入功率P1也随着P2减小. 3.输出电流I2决定输入电流I1. 在输入电压U1不变的情况下，U2不变.若负载电阻R增大，则由公式I＝R (U)得：输出电流I2减小，由P2＝P1知输入电流I1亦随着减小；反之，若负载电阻R减小，则输出电流I2增大，输入电流I1亦随着增大. 二、理想变压器副线圈有一个和多个时的比例关系有何异同 由一个原线圈和一个副线圈组成 由一个原线圈和多个副线圈组成(以两个副线圈为例) 电压关系 电流关系 功率关系 P2＝P1或U1I1＝U2I2 P1＝P2＋P3或U1I1＝U2I2＋I3U3 频率关系 f1＝f2 三、变压器工作时能量损耗的来源有哪些 变压器在工作时，实际上从副线圈输出的功率并不等于从原线圈输入的功率，而有少量的功率损耗，功率损耗的形式有三种： 1.铜损：实际变压器的原、副线圈都是用绝缘铜导线绕制的，虽然铜的电阻率很小，但铜导线还是有一定的电阻，因此，当变压器工作时，线圈中就会有热量产生导致能量损耗，这种损耗叫铜损. 2.铁损：变压器工作时，原、副线圈中有交变电流通过，在铁芯中产生交变磁通量，铁芯中就会因电磁感应产生涡流，使铁芯发热而导致能量损耗，这种在铁芯中损失的能量叫铁损. 3.磁损：变压器工作时，原、副线圈产生的交变磁通量绝大多数通过铁芯，但也有很少一部分磁通量从线圈匝与匝之间漏掉，即有漏磁.这就使得通过原副线圈的磁通量并不相等，这漏掉的磁通量会在周围空间形成电磁波而损失一部分能量，这种损耗叫磁损. 【精典例题导学】 一　理想变压器的原理及应用 例1 （多选）如图所示的电路中,变压器是理想变压器,电流表和电压表均为理想交流电表,R、R,为滑动变阻器。在a、6端输入正弦交流电且交流电压的有效值恒定,则下列判断正确的是（ ） A. 仅将 P1向右移，电流表示数变大。 B. 仅将 P1向右移，R2消耗的功率变大 C.仅将 P2向上移，电压表示数变大 D.仅将 P2向上移，R1消耗的功率变小 例2． (多选)如图所示，L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器(可视为理想变压器)，其中线圈匝数关系为n1∶n2＝200∶1，n3∶n4＝1∶100，电流表和电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是(　　) 图3 A.甲是电流互感器，乙是电压互感器 B.甲是电压互感器，乙是电流互感器 C.若电压表示数为30 V，则输电线两端的电压最大值为6 000 V D.若电流表示数为5 A，则通过输电线的电流有效值为500 A 二　理想变压器的动态分析 例3．如图所示，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为热敏电阻(温度升高，电阻减小)，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.电压表V1的示数和V2的示数都不变 B.理想变压器的输入功率减小 C.通过R1的电流始终为零，R1不消耗电能 D.若电容器电容减小，则电流表A2的示数增大 例4．如图所示，原、副线圈匝数比为100∶1的理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，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u1＝310sin(314t)V，则(　　) A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为3.1 V B.副线圈两端的电压频率为50 Hz C.当单刀双掷开关由a扳向b时，原线圈输入功率变小 D.当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变小 考点三　电能的输送 1．三个回路(如图) (1)在电源回路中，P发电机＝U1I1＝P1。 (2)在输送回路中，I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝IR线。 (3)在用户回路中，P4＝U4I4＝P用户。 2．两个联系 (1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得＝，P1＝P2，I1n1＝I2n2。 (2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得＝，P3＝P4，I3n3＝I4n4。 3．一个守恒：能量守恒关系式P1＝P线损＋P用户。 例5．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V。已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(　　) A.发电机输出的电流I1＝40 A B.输电线上的电流I线＝625 A C.降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11 D.用户得到的电流I4＝455 A 例6. (多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻R＝10 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u＝220sin(100πt)V。当用电器电阻R0＝11 Ω时，下列说法正确的是(　　) A.通过用电器R0的电流有效值是20 A B.当用电器R0的阻值减小时，输电线损耗的功率也随着减小 C.发电机中电流变化的频率为100 Hz D.升压变压器的输入功率为4 650 W 【经典习题导练】 1.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.原线圈的输入功率为 B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为 D.副线圈输出交流电的周期为50 s 2.(2023·天津卷)如图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，下列说法正确的有(　　) A.T1输出电压与T2输入电压相等 B.T1输出功率大于T2输入功率 C.若用户接入的用电器增多，则R功率降低 D.若用户接入的用电器增多，则T2输出功率降低 3.（多选题）如图所示，理想变压器的a、b两端接在U＝220 V的交流电源上，定值电阻R0＝40 Ω，R为光敏电阻，其阻值R随光照强度E变化的公式为R＝ Ω，光照强度E的单位为勒克斯(lx)。开始时理想电流表A2的示数为0.2 A，增大光照强度E，发现理想电流表A1的示数增大了0.2 A，理想电流表A2的示数增大了0.8 A，下列说法正确的是(　　) A. 变压器原副线圈匝数比＝ B. 理想电压表V2、V3的示数都减小 C. 光照强度的增加量约为7.5 lx D. 在增大光照强度的过程中，变压器的输入功率逐渐减小 4.某同学分别按图甲和图乙电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用．其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，两次实验中(　　) A. 都接直流电源 B. A两端的电压相等 C. A损耗的功率相等 D. 图甲中A的电流较大 5．如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I。下列说法正确的是(　　) A. 保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变 B. 保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大 C. 保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大 D. 保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小 6.如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有.的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，交流电压表的示数是10 V，电流表、电压表均可看作理想电表.图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像.则( ) A.电流表的读数为1.0 A B.电流表的读数为2.0 A C.电源输出电压u随时间t变化的瞬时值表达式是 D.电源输出电压u随时间t变化的瞬时值表达式是 7.在匀强磁场中，一矩形金属线框(电阻不计)绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，将此线框连接到图丙中理想变压器的原线圈上，变压器的原、副线圈匝数比为2:1，副线圈中电阻R的阻值为，则( ) A.时线框在中性面位置 B.因为原线圈电阻不计，所以原线圈两端电压为零 C.电流表的示数为1.0 A D.通过电阻R的电流方向每秒改变100次 8．如图所示,一个理想变压器原线圈的匝数为50匝,副线圈的匝数为100匝,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨间距为.导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻,图中交流电压表为理想电压表.导轨所在空间有垂直于导轨平面向里、磁感应强度的匀强磁场,导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系式为,则下列说法正确的是( ) A.水平外力为恒力 B.电压表的示数为 C.R的功率为0.2 W D.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s 9．如图所示为远距离输电示意图,分别为理想升压变压器和理想降压变压器,图中的电表均为理想电表,电表的示数分别为,输电线上有一定的电阻,则下列说法正确的是( ) A. B.保持输送功率不变,增大,则均增大 C.保持不变,输送功率增大,则均增大 D.保持不变,用户减少,用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大 10．如图所示,某交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.该小型发电机的线圈共200匝,线圈面积,线圈电阻,磁场的磁感应强度.如果用此发电机带动两个标有“220 V 1.1 kW”的电动机正常工作,需在发电机的输出端与电动机之间接一个理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比,下列说法正确的是( ) A.线圈转动的角速度为5000 rad/s B.电动机内阻为 C.电流表示数为40 A D.发电机的输出功率为 11.“西电东送”的国家重大工程。如图为某水电站远距离输电的原理图,发电厂的输出功率为P发电厂输出的电压为U。通过升压变压器升高电压后向远处输电,输送电压为U,输电线的总电阻为R,在用户端用降压变压器把电压降为U。下列说法正确的是（ ） A.输电线上的电流为 B 输电线上损失电压为 C.降压变压器的输出功率为 D.降压变压器原、副线圈的匝数比为 12．如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比,原线圈电路接有交流电流表,副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表、滑动变阻器R等,所有电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定.原线圈接入的交变电流的电压变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是( ) A.交流电压表V的示数约为45.2 V B.灯泡L两端电压的有效值约为22.6 V C.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电流表示数增大,示数减小 D.由图乙可知交流发电机转子的角速度为50 rad/s 13．在匀强磁场中,一矩形金属线框(电阻不计)绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图像如图乙所示,将此线框连接到图丙中理想变压器的原线圈上,变压器的原、副线圈匝数比为2:1,副线圈中电阻R的阻值为,则( ) A.时线框在中性面位置 B.因为原线圈电阻不计,所以原线圈两端电压为零 C.电流表的示数为1.0 A D.通过电阻R的电流方向每秒改变100次 14．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想交流电表，R0、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，在a、b两端输入正弦交流电压，将滑动变阻器滑片从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（ ） A．电流表示数一直减小 B．电压表示数一直增大 C．a、b端输入功率一直增大 D．变压器的输出功率一直增大 15．在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的两端,电压表和电流表均为理想电表,为热敏电阻,R为定值电阻.下列说法正确的是( ) A.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 B.在时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零 C.处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表的比值不变 D.处温度升高时,电流表的示数变大,变压器输入功率变大 16．如图所示，a、b两端接在电压有效值恒定的正弦交流电源上，L1，L2，L3是三个相同的灯泡，T为理想变压器，开关S断开时，灯泡L1，L2，L3亮度相同（未达到正常发光状态），若闭合S，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L2，L3变暗 B．灯泡L1消耗的功率增大 C．原线圈的输入功率变大 D．原、副线圈两端的电压比为2：1 【答案以及解析】 例1．AB 解析：仅将 P,向右移,R;变小,由可知,电流表的示数I变大，副线圈中的电流变大，R2消耗的功率变大，A、B项正确；仅将P2, 向上移,副线圈电路中的电阻变小，原线圈中的电流变大，R1两电压变大,原线圈输入电压变小,变压器输出电压变小,电压表示数变小,原线圈中的电流变大导致 R1消耗的功率变大,C,D项错误. 例2．BD 解析：题图中甲的原线圈两端并联接在高压线路中，所以是电压互感器，乙的原线圈串联接在输电线路中，所以是电流互感器，故A错误，B正确；电压表测量的是有效值，由＝得输电线两端的电压有效值为U1＝U2＝×30 V＝ 6 000 V，则最大值U1m＝U1＝6 000 V，故C错误；电流表示数为5 A，由n3I3＝n4I4得通过输电线的电流的有效值为I3＝I4＝×5 A＝500 A，故D正确。 例3．A 解析：理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，则电压表V1的示数和V2的示数都不变，故A正确；随着RT温度升高，电阻减小，输出电流变大，输入电流也变大，理想变压器的输入功率和输出功率均增大，故B错误；电容器电势差等于RT两端电压，输出电流变化的过程中，RT两端电压会发生变化，根据C＝可知，电容器的电荷量改变，说明有电流通过R1，R1消耗电能，故C错误；电容器的电容与电流表A2的示数无关，故D错误。 例4．B 解析：由＝，得U2＝，因U1＝ V，所以U2＝× V≈2.2 V，A错误；由瞬时值表达式 可得ω＝314 rad/s，则频率f＝＝ Hz＝50 Hz，B正确；当单刀双掷开关由a扳向b时，n1减小，则U2增大，电压表示数变大，I2＝增大，副线圈的输出功率P出＝U2I2增大，原线圈的输入功率增大，C、D错误。 例5．C 解析：发电机输出的电流I1＝＝A＝400 A，选项A错误；输电线上的电流I线＝＝A＝25 A，选项B错误；升压变压器的副线圈输出电压U2＝＝ V＝4×103 V，输电线损耗电压ΔU＝I线R线＝25×8 V＝200 V，降压变压器的原线圈电压U3＝U2－ΔU＝3 800 V，故降压变压器的匝数比＝＝＝，选项C正确；降压变压器的副线圈的输出功率P4＝P3＝P－P线＝95 kW，故用户得到的电流I4＝＝A＝431.8 A，选项D错误。 例6．AD 解析：T2的副线圈两端电压的有效值U＝220 V，通过用电器R0的电流有效值I＝＝ A＝20 A，A正确；当用电器R0的阻值减小时，由于电压不变，电流增大，输电线上的电流也增大，输电线上损失的功率增大，B错误，变压器不改变交流电的频率，f＝50 Hz，C错误；降压变压器的输出功率为P1＝UI＝220× 20 W＝4 400 W，由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比，得输电线上的电流为I′＝5 A，输电线上损失的功率ΔP＝I′2R＝52×10 W＝250 W，升压变压器的输入功率P＝P1＋ΔP＝4 650 W，D正确。 【针对训练】 1.答案：B 解析：由得,,故电压表的示数为110 V,C错误;原线圈的输入功率,A错误;由得,B正确;理想变压器不改变交变电流的周期,故副线圈输出交流电的周期,选项D错误. 2．B 3.AC 【解析】设开始时变压器初级电流为I1，则＝＝＝＝，故A正确；因变压器初级电压不变，线圈匝数比一定，可知次级电压V2不变；因次级电流变大，则电阻R0上电压变大，则V3的示数减小，选项B错误；变压器次级电压为U2＝U1＝55 V，开始时光敏电阻R1＝－R0＝ Ω－40 Ω＝235 Ω，后来光敏电阻R2＝－R0＝ Ω－40 Ω＝15 Ω，由E＝可得ΔE＝－＝ lx－ lx＝7.5 lx，故C正确； 在增大光照强度的过程中，变压器副线圈电路中电阻减小，则副线圈电路消耗功率变大，则变压器的输入功率逐渐变大，故D错误。 4.D 【解析】由于变压器只能改变交变电流，因此图乙中不可能接直流电源，A错误；T2是降压变压器，根据 ＝>1，由于流过两个灯的电流相等，可知图乙中流过A的电流较小，加在图乙中A两端的电压较低，图乙中A消耗的功率较小，B、C错误，D正确． 5．B 【解析】设交变电源输入电压有效值为E，E＝IR2＋U1，其中U1为变压器原线圈电压，由，，U2＝I′R1，得：U1＝，其中R等＝为变压器与电阻R1的等效电阻(见图中虚线框内)， P2向左滑动时，R2接入电路的阻值减小，E＝IR2＋，电流I增大，R1两端电压增大，R2两端电压U减小，R1上消耗的电功率增大，A错误，B正确；P1向下滑，变压器副线圈匝数减少，E＝IR2＋，电流I减小，U＝IR2减小，C错误；将R2视为交变电源的内阻，当R等与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大，故R1消耗的功率先增大后减小，D错误。 6.答案：C 解析：交流电压表的示数是10 V，则副线圈中电流，则原线圈中电流，电流表的读数为0.5 A，选项A、B错误；电源输出电压有效值，最大值，，则电源输出电压u随时间t变化的瞬时值表达式是，选项C正确，D错误. 7．CD 解析：时，感应电动势最大，线框位于垂直中性面的位置，故A错误；原线圈中有交变电流通过，产生感应电动势，所以原线圈两端电压不为零，故B错误；原线圈两端电压为，根据可知，电流表的示数为，故C正确；由图乙知交变电动势的周期，故通过电阻R的电流方向每秒改变100次，故D正确. 8．D 解析：导体棒的速度按正弦规律变化,则产生的感应电动势不断变化,感应电流不断变化,导体棒所受安培力不断变化,可知外力不断变化,故A错误;导体棒切割磁感线产生的感应电动势,原线圈两端的电压有效值为,由解得,电压表示数为,故B错误;电阻R的功率,故C错误;原线圈两端的最大电压,由法拉第电磁感应定律得,则磁通量变化率的最大值,故D正确. 9．D 解析：理想变压器输出功率等于输入功率,由于在输电线路上有功率损失,故,故A错误;保持输送功率不变增大,根据可知,输电线上的电流减小,即减小,则也减小;输电线上损失的电压减小,则原线圈两端电压变大,则副线圈两端电压也变大,即增大,故B错误;保持不变,输送功率增大,根据可知,输电线路上的电流增大,降压变压器原线圈两端的电压减小,故降压变压器副线圈两端的电压减小,即减小,故C错误;用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值为,则保持不变,用户减少,减小,减小,故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大,故D正确. 10．D 解析：两个标有“220 V 1.1 kW”的电动机正常工作,即副线圈两端电压,流过副线圈的电流,由于原、副线圈匝数比,根据理想变压器的规律得原线圈两端电压,流过原线圈的电流,即电流表示数是2.5 A,线圈内阻,所以线圈转动产生的感应电动势有效值是,线圈转动产生的感应电动势最大值为,所以线圈转动的角速度为,故选项A、C错误;由于电动机两端电压等于220 V,流过电动机的电流为5 A,所以电动机内阻小于,故选项B错误;由理想变压器原理可知发电机输出功率等于电动机的输入功率,故发电机的输出功率为,故选项D正确. 11．D 【详解】A．升压变压器输入功率与输出功率相等，则有 解得输电线上的电流为，故A错误； B．结合上述可知，输电线上损失电压为 ，故B错误； C．降压变压器输入功率与输出功率相等，则降压变压器的输出功率为 结合上述解得 故C错误； D．结合上述可知，降压变压器原线圈两端电压为 根据电压匝数关系有 解得故D正确。 12．AD 解析：由题图乙可知,原线圈输入电压的有效值为440 V,根据,可得副线圈两端电压的有效值为32 V,交流电压表V的示数为32 V,故A错误;设灯泡L两端电压的有效值为,灯泡的阻值为r,交变电流的周期为T,根据交变电流有效值的定义有,解得,故B正确;当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由欧姆定律可知，电流表示数变大,由可知,电流表示数也变大,故C错误;,故D错误. 13．CD 解析：时,感应电动势最大,线框位于垂直中性面的位置,故A错误;原线圈中有交变电流通过,产生感应电动势,所以原线圈两端电压不为零,故B错误;原线圈两端电压为,根据可知,电流表的示数为,故C正确;由图乙知交变电动势的周期,故通过电阻R的电流方向每秒改变100次,故D正确. 14．C 15．BD 解析：原线圈两端接题图甲所示的正弦交流电,由题图甲知最大电压为,周期为0.02 s,故角速度,所以原线圈两端电压的瞬时值表达式为,当时,,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A项错误,B项正确;处温度升高时,阻值减小,原、副线圈电压比不变,副线圈两端电压不变,电流增大,则R两端电压增大,所以两端电压减小,示数减小,则电压表示数的比值增大,故C项错误;处温度升高时,阻值减小,电流增大,故电流表的示数变大,而输出电压不变,所以变压器输出功率增大,变压器输入功率等于输出功率,所以变压器输入功率增大,故D项正确. 16.C 【分析】由题意可知三只灯泡两端的电压相等，由此确定原副线圈两端的电压比；闭合S后，原线圈电压不变，灯泡L1消耗的功率不变。根据理想变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系，可知副线圈两端的电压不变，流过灯泡L2、L3的电流不变；闭合S后，变压器的副线圈所在电路多出一条支路，变压器的输出功率变大，根据理想变压器输入功率与输出功率相等判断原线圈的输入功率的变化。 【解答】解：D、由题意开关S断开时，灯泡L1、L2、L3亮度相同，即三只灯泡两端的电压相等，设此时每个灯泡两端的电压均为U。L1两端的电压等于原线圈两端的电压，即U1＝U，副线圈两端的电压U2＝2U，可得原副线圈两端的电压比为1：2，故D错误； AB、闭合S后，L1并联在原线圈两端，不影响原线圈的电压，即原线圈电压不变，灯泡L1消耗的功率不变。根据理想变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系，可知副线圈两端的电压不变，流过灯泡L2、L3的电流不变，它们的亮度均不变，故AB错误； C、闭合S后，变压器的副线圈所在电路多出一条支路，则副线圈中的电流变大，而副线圈的电压不变，故变压器的输出功率变大，理想变压器输入功率与输出功率相等，即原线圈的输入功率变大，故C正确。 【点评】本题考查了理想变压器的动态分析问题，基础题目。掌握理想变压器原副线圈的电压比、电流表与匝数比的关系，以及输入功率与输出功率的关系。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$