3.3 变压器 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦理想变压器，涵盖原理、基本关系及动态分析。通过“线圈未连接灯泡发光”等问题导入，关联电磁感应、交流电有效值等前序知识，以实验探究和问题驱动为支架，引导知识建构。 亮点在于融合科学探究（如探究电压与匝数关系）与科学思维（模型建构、动态分析推理），结合变电站图片和高考例题。课堂小结系统梳理功率、电压、电流关系，助学生深化物理观念与推理能力，为教师提供结构化资源，提升教学效率。

3.3 变压器 学科素养 1.物理观念:形成理想变压器的概念 2.科学思维:理想变压器这一理想化模型方法的应用 3.科学探究:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 4.科学态度与责任:实验中养成安全使用电表的习惯,养成尊重实验数据的科学态度 积累必备知识 一、理想变压器 1.理想变压器的构造和原理(如图所示) 原线圈 (1)主要构造:由 、 和 组成。 副线圈 闭合铁芯 (2)工作原理:电磁感应的 现象。电流磁效应、 . 注意:不计铁损、不计铜损、没有漏磁的变压器为理想变压器,它是一个理想化模型。 互感 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系: 。 P入=P出 电磁感应 3.有多个(n个)副线圈的变压器 由能量守恒定律可推出有多个副线圈时, 。 U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn 4.几种常见的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器。 自耦变压器原理如图所示: 若AX为输入端,触头a向上移动时,副线圈匝数n2 ,输出电压 。 增加 升高 注意:(1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。 (3)理想变压器本身不消耗能量。 (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 二、远距离输电 输电过程如图所示 1.电压损失 (1)U损=U-U′。 (2)U损= 。 2.功率损失 (1)P损=P-P′。 IR I2R 4.降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻。输电距离一定的情况下,应选用 小的金属材料,还要尽可能增加导线 。 (2)减小输电线中的电流。输电功率一定的情况下,由P=UI,要减小电流,应提高 。 电阻率 横截面积 输电电压 让交流电和恒定直流电通过相同的电阻,如果它们在相同时间内产生的热量相等,这一交流电的有效值就跟这个直流电的数值相等。 1、有效值: (三同) 2、正弦式交流电有效值求解: 通直流,阻交流。 通低频,阻高频。 XL = 2 L 3.电感器特点: 知识回顾 通交流,隔直流。 4.电容器特点: 通高频,阻低频。 课堂导入 街头变压器 各式变压器 可拆式变压器 变电站的大型变压器 6 6 变压器只变变化的电压和电流,不改变其周期和频率 如图所示,把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,左边的线圈通过开关连接到交流电源的两端,右边的线圈连接到小灯泡的两端。连接电路,接通电源时小灯泡能发光。请思考以下问题: (1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?这种设备称为什么? (2)如果将左边的线圈改接到直流电源上,小灯泡还会发光吗?为什么?由此说明什么问题? 一、变压器的原理 1.变压器的构造:变压器是由闭合的铁芯和绕在铁芯上两个线圈组成。 2.原线圈:与交流电压连接的线圈 3.副线圈:与负载连接的线圈 一、变压器的原理 变压器示意图 铁芯是否变压器的必要组成部分? 没有铁芯,并排放置的原、副线圈也发生互感现象,但是大部分磁感线都流失在线圈外,故传输电能的效率太差;而铁芯存在,使绝大部分磁感线集中在铁芯上,起到束磁的作用,大大增强了变压器传输电能的效率。 U1 U2 4.变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象。 原线圈接交变电流 原线圈中产生交变磁场 铁芯构成磁回路 副线圈产生感应电动势 对于理想变压器,原、副线圈磁通量的变化率相等。 则有: 电能 磁场能 电能 变压器在运行时,哪些地方有能量损耗呢? U2 R U1 n1 n2 原线圈电能 副线圈电能 磁场能 磁损: 漏磁损失能量 铁损: 涡流现象发热 铜损: 线圈电阻发热 能量损耗 主要 若不计能量损耗,变压器原副线圈中能量如何转化? 不计能量损耗的变压器,我们称之为理想变压器 5、理想变压器 1、理想变压器特点: (1)无铜损:原、副线圈不计内阻,不产生热量。 (2)无铁损:忽略铁芯产生的热量。 (3)无磁损:变压器铁芯内无漏磁,原、副线圈磁通量无差别。 理想变压器 ——没有能量损失的变压器 P入=P出 U1 U2 n1 n2 (1)变压器不能改变恒定的直流电压. (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率. (3)理想变压器本身不消耗能量. (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2 均为有效值. (5)当原线圈中串联电阻(或灯泡)时,U1为加在原线圈两端的电压,并不是电源的电压. 6. 关于理想变压器的几点说明 二、理想变压器的变压规律 I1 I2 n1 n2 U1 U2 原、副线圈中产生的感应电动势分别是: E1=n1 / t E2=n2 / t 若不考虑原副线圈的内阻有 U1=E1 U2=E2 电压 功率 电流 副线圈的电压U2由原线圈的电压U1和匝数比决定 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定 1. 理想变压器原、副线圈基本量的关系 2、两类非常规变压器 自耦变压器 U2 U1 A B P U1 U2 n1 n2 升压变压器 n1 n2 U1 U2 降压变压器 有没有只用一组线圈来实现变压的变压器? 电 流 互 感 器 电压互感器 2、两种特殊的变压器模型 ①.自耦变压器 自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用,如图16所示. 图16 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在高压电路中 串联在交流电路中 副线圈的连接 连接电压表 连接电流表 互感器的作用 将高电压变为低电压 将大电流变为小电流 利用的公式 I1n1=I2n2 ②.互感器 分为电压互感器和电流互感器,两者比较如下: 提升关键能力 考点一 理想变压器的原理及基本关系 例1.(理想变压器原理)(2021 河北新高考适应性考试)如图,理想变压器原线圈匝数为1 100匝,接有一阻值为R的电阻,电压表V1示数为110.0 V。副线圈接有一个阻值恒为RL的灯泡,绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V2,示数为 0.10 V。已知RL∶R=4∶1,则副线圈的匝数为( ) A.225 B.550 C.2 200 D.4 400 C 例2.(理想变压器的原理与交变电流图像的结合)(2020 河南郑州一模)(多选)如图(甲)所示,变压器原、副线圈上有L1、L2、L3、L4四只灯泡,它们的规格都是“9 V 12 W”,当在该变压器cd端输入交变电压u[u t图像如图(乙)所示]时,四只灯泡都正常发光,各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是( ) BD 例3.(理想变压器的多个副线圈问题)(2020 河北石家庄质检)如图所示,理想变压器三个线圈的匝数之比n1∶n2∶n3=10∶5∶1,其中匝数为n1的原线圈接到220 V的交流电源上,匝数为n2和n3的两个副线圈分别与电阻R2、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3=2 A,电阻R2=110 ,则通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1分别是( ) A.10 A,12 A B.10 A,20 A C.1 A,0.7 A D.1 A,3 A C 例4.(2020年全国III卷)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10 ,R3=20 ,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是 所用交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为100V C. 电流表的示数为1.0A D. 变压器传输的电功率为15.0W √ √ 常见理想变压器的两种动态问题分析法 1、匝数比不变的情况(如图所示) 三、理想变压器的动态分析 常见理想变压器的两种动态问题分析法 2、负载电阻不变的情况(如图所示) 1.匝数比不变的情况 (1)U1不变,根据 ,输入电压U1决定输出电压U2,不论负载电阻R如何变化,U2不变. (2)当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化. (3)I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化. 2.负载电阻不变的情况(如图10) (1)U1不变, 发生变化,故U2变化. (2)R不变,U2变化,故I2发生变化. (3)根据P2= ,P2发生变化,再根据P1=P2,故P1变化,P1=U1I1,U1不变,故I1发生变化. 3、解决理想变压器的动态分析问题的方法 (1).根据题意分清变量和不变量. (2).弄清变压器动态变化的决定关系. 把副线圈当作电源,研究副线圈电路电阻的变化。 ①原线圈与副线圈电压的决定关系. ②输入功率与输出功率的决定关系. ③原线圈与副线圈电流的决定关系. (3).判定变压器各量变化关系的基本思路程序 4.含有变压器的动态电路问题的解题思路 考点二 理想变压器的动态分析 A.原、副线圈匝数为11∶1 B.原、副线圈中电流的频率比为11∶1 C.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡b变亮 D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡a变亮 D 例6.(理想变压器的负载电阻不变)(多选)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,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法中正确的是( ) A.保持U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小 B.保持U1不变,S由a切换到b,则I2减小 C.保持U1不变,S由b切换到a,则I1增大 D.保持U1不变,S由a切换到b,则变压器的输入功率增大 BC (1)保持Q位置不动,说明了哪些物理不发生变化? 审题设疑 (2)保持P位置不动,表明哪些物理量不会变化? 转 解析 转 原题 【1】关于理想变压器的工作原理,以下说法中正确的是( ) A. 通过产生正弦交变电流的原线圈的磁通量不变 B. 穿过原、副线圈的磁通量有时候不相等 C. 穿过副线圈的磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D. 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 解析:由于是交变电流,交变电流的磁场不断变化,磁通量也在变化,A错误;穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等,B错误;根据互感的原理知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,故D错. 答案:C 解析显隐 2. (2020年北京卷)如图所示, 理想变压器原线圈接在 的交流电源上, 副线圈接三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响。闭合开关S后( ) A. 电流表 的示数减小 B. 电压表 的示数减小 C. 电压表 的示数不变 D. 电流表 的示数不变 √ 转解析 转原题 【7】 (2012 海南卷,4)如图示,理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1,两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在 副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时,原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( ). A.120 V,0.10 A B.240 V,0.025 A C.120 V,0.05 A D.240 V,0.05 A 审题导析 1.表明副线圈两端电压等于灯泡的额定电压. 2.可考虑应用原、副线圈之间的电压(功率)规律解答问题. 3.交流电路中电压表电流示数均为有效值. 解析显隐 转解析 转原题 解析显隐 审题析疑 (1)交流电路中理想电表的示数为交流电的有效值. (2)变压器的输入功率等于输出功率. 解析显隐 (1)开关接a与接b对电路有何影响? 审题设疑 (2)电压表、电流表的示数反映电路的瞬时值吗? (3)滑片P上移,怎样判断电表示数? 转 解析 转 原题 转 解析 L仍能正常发光 L两端电压保持不变 n2增大 滑片P应适当上滑 若匝数比不变,应使R1两端的电压减小 R2应增大 转 原题 注意: 1.A1、A2示数比值及V1、V2的示数只决定于原副线圈的匝数比. 2.V2的示数决定于原线圈电压;A1的示数决定于变压器输出功率. 【13】 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关S闭合后( ). A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变 B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大 C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大 D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变 解析显隐 提示 【14】 如图所示,理想变压器输入端PQ接稳定的交流电源,通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表及电流表皆为理想电表),则下列说法中正确的是( ) A. 当滑片c向b端移动时,变压器输入功率变大 B. 当滑片c向a端移动时,电流表A1的示数将减小,电压表V的示数不变 C. 当滑片c向b端移动时,电流表A2的示数将变大,电压表V的示数也变大 D. 当滑片c不动,将开关S由1掷向2时,三个电表A1、A2、V的示数都变大 转解析 转原题 审题导析 1.交流电压(流)表只能表示交变电流的有效值. 2.可用变压器的知识结合欧姆定律来判断电压(流)表的变化. 【15】 (2012 福建卷,14)如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=Umsin t,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表示电流的瞬时值 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 解析显隐 16.如图所示的调压器,滑动触头P和Q都可以调节,在输入交变电压一定的条件下,要使输出电压增大,输入电流增大,下列做法正确的是 A.Q不动,P向下移动 B.Q不动,P向上移动 C.P不动,Q向上移动 D.P不动,Q向下移动 √ 课堂小结 1. 变压器原理:利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递 2. 理想变压器 (2)电压关系:=。 有多个副线圈时===…… (3)电流关系:只有一个副线圈时=。 (2)互感器 3.输送电流 (1)I=。 (2)I=。 (2)P损= =()2R=。 Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Lavf58.20.100 理想变压器 ①无铜损 ②无铁损 ③无磁损 基 本 关 系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,P入=P出 电压关系 ①只有一个副线圈时:eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2) ②有多个副线圈时:eq \f(U1,n1)=eq \f(U2,n2)=eq \f(U3,n3)=… 电流关系 ①只有一个副线圈时:eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1) ②有多个副线圈时:由P入=P出得n1I1=n2I2+n3I3+… 频率关系 f1=f2(变压器不改变交变电流的频率) = A.ab端输入电压的瞬时值表达式为uab=27 sin 100 t(V) B.原、副线圈匝数比为3∶1 C.流过灯泡L2的电流方向每秒钟改变50次 D.电流表的示数为4 A,ab端输入的功率Pab为48 W 解析:由=,得U2=U1=110 V,则I2==1 A。同理,得U3=U1=22 V。又I1U1=I2U2+I3U3,解得I1=0.7 A。选项C正确。 (1)U1不变,根据=,输入电压U1决定输出电压U2,不论负载电阻R如何变化,U2也不变. (2)当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化. (3)I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化. (1)U1不变,发生变化,故U2变化. (2)R不变,U2改变,故I2发生变化. (3)根据P2=,P2发生变化,再根据P1=P2,故P1变化,P1=U1I1,U1不变,故I1发生变化. = U1 eq \o(- ,\s\up15(\f(U1,U2)=\f(n1,n2),\s\do45(决定))) U2 eq \o(- ,\s\up15(I2=\f(U2, R负载), \s\do25(决定))) I2 eq \o(- ,\s\up15(P1=P2 I1U1=I2U2 ),\s\do15(决定)) I1 eq \o(- ,\s\up15(P1=I1U1),\s\do15(决定)) P1 例5.如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20 V的灯泡a和b,当输入u= 220sin 100 t(V)的交变电压时,两灯泡均能正常发光,设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( ) 【例7】 (多选)(2015 天津理综,6)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则( ) A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小 解析 原线圈输入电压的有效值为220 V,由变压比eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)及电表测得的有效值可知,当单刀双掷开关与a连接时,副线圈的输出电压U2=22 V,而U2=UR0+UV1,所以电压表V1的示数小于22 V,A错;由瞬时值表达式可知,当t=eq \f(1,600) s时,电压表V0瞬时值为110eq \r(2) V,而电压表示数为有效值,故电压表V0的读数为220 V,B对;单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,R接入电路的阻值增大,而U2不变,故电流表读数减小,电压表V1示数增大,C对;当单刀双掷开关由a扳向b时,变压器原线圈匝数减小,所以副线圈输出电压增大,电压表V1和电流表的示数均变大,D错. 答案 BC 答案:B 3.一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为 ( ) A.200 B.400 C.1 600 D.3 200 解析:根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2),得n2=eq \f(n1U2,U1)=eq \f(800 110,220)=400,选项B正确。 [思路点拨] (1)由两灯均正常发光可得U2=6 V,U3=12 V。 (2)副线圈有两个线圈,应使用P入=P出列式求解I1。 有多个副线圈的变压器问题 [4] 如图所示,理想变压器的输入电压U1=220 V,有两组副线圈,其中n2=36匝,标有“6 V 9 W”、“12 V 12 W”的两个灯泡分别接在两组副线圈上且均正常发光。求: (1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3; (2)原线圈中的电流I1。 [解析] (1)由于两灯泡均正常发光,所以有 U2=6 V,U3=12 V 根据原、副线圈电压与匝数的关系,有eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2),eq \f(U2,U3)=eq \f(n2,n3),可得n1=eq \f(U1,U2)n2=eq \f(220,6) 36=1 320(匝) n3=eq \f(U3,U2)n2=eq \f(12,6) 36=72(匝)。 (2)由P入=P出可得:I1U1=P2+P3 即:I1 220=9 W+12 W 解得:I1≈0.095 A。 [答案] (1)1 320匝 72匝 (2)0.095 A [5] (多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则 ( ) A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大 B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小 [思路点拨] 解答本题要明确以下两点: (1)保持Q的位置不动,则原、副线圈匝数比不变。 (2)保持P的位置不动,则负载电阻不变。 [解析] 保持Q的位置不动,则U2不变,将P向上滑动时,R接入电路的电阻变大,根据I2=eq \f(U2,R0+R)知,I2变小,由eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1)得I1也变小,即电流表读数变小,选项A错误,选项B正确;保持P的位置不动,将Q向上滑动时,U2变大,则根据P2=eq \f(U22,R0+R)知副线圈输出功率变大,由P1=P2知,变压器原线圈输入功率P1变大,而P1=I1U,输入电压U一定,I1变大,即电流表读数变大,选项C正确,选项D错误。 [答案] BC 【6】 (2016 河北保定一模)如图示,匝数为100匝的矩形线圈abcd位于磁感应强度B=eq \f(6\r(2),25 ) T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5 m2,内阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴以角速度 =10 rad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈接入一只“12 V 12 W”的灯泡,灯泡正常发光,下列说法中正确的是( ) A.通过灯泡的交变电流的频率是50 Hz B.变压器原、副线圈匝数之比为10∶1 C.矩形线圈中产生的电动势的最大值为120 V D.若将灯泡更换为“12 V 24 W”且保证其 正常发光,需要增大矩形线圈的转速 解析 由 =2 f可得通过灯泡的交变电流的频率是5 Hz,选项A错误;矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为Em=NBS =100 eq \f(6\r(2),25 ) 0.5 10 V=120eq \r(2) V,变压器输入电压为120 V,由变压器变压公式可知,变压器原、副线圈匝数之比为10∶1,选项B正确,C错误;因副线圈电压仍为12 V,故将灯泡更换为“12 V 24 W”能保证其正常发光,不需要增大矩形线圈的转速,选项D错误。 答案 B 解析 副线圈电压U2=12 V 由eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)得 U1=240 V, 副线圈中电流: I2=2 eq \f(P,U)=1 A 由eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1)得I1=0.05 A. 答案 D 【8】 (2015 新课标全国卷 ,16)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,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220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( ) A.U=66 V,k=eq \f(1,9) B.U=22 V,k=eq \f(1,9) C.U=66 V,k=eq \f(1,3) D.U=22 V,k=eq \f(1,3) 解析 原、副线圈电压比等于匝数比,根据副线圈负载电阻的电压U,可知副线圈电压为U,原线圈电压为3U,副线圈电流I2=eq \f(U,R),根据eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1)得原线圈电流I1=eq \f(U,3R),那么原线圈输入电压220 V=3U+eq \f(U,3R) R,整理可得U=66 V;原、副线圈电阻消耗的功率根据P=I2R,电阻相等,I1∶I2=1∶3,可得功率之比为P1∶P2=1∶9,即k=eq \f(1,9)。根据以上分析可知选项A正确。 答案 A 解析:在交流电路中电容器能够通交流,所以A错误;变压器能够改变交流电压,但是不能变频,因此B错误;根据eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)得到U2=22 V,所以电阻R2的电功率为P2=2,2)eq \f(U,R2) =48.4 W,C正确;根据法拉第电磁感应定律得到原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为1∶1,D错误. 答案:C 【9】如图示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,R1=20 ,R2=10 ,C为电容器,原线圈所加电压u=220sin100 t V. 下列说法正确的是( ) A. 通过电阻R3的电流始终为零 B. 副线圈两端交流电压的频率为5 Hz C. 电阻R2的电功率为48.4 W D. 原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1 解析 由 =2 f=100 rad/s得:f=50 Hz,A错.有效值U1=12 V,又:eq \f(U2,U1)=eq \f(n2,n1)得:U2=6 V,I2=eq \f(U2,RL)=1 A,B、C项错.由能量守恒得P1=P2=U2I2=6 W,D对. 答案 D 【10】 (2013 广东卷,16)如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,和均为理想电表,灯泡电阻RL=6 ,AB端电压u1=12eq \r(2)sin 100 t (V),下列说法正确的是( ). A.电流频率为100 Hz B.的读数为24 V C.的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W 【11】 如图示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1,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=220eq \r(2)sin 100 t(V),则( ). A.从单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22 V B.当t=eq \f(1,600) s时,电压表V0的读数为220 V C.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小 D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小 解析 原线圈输入电压的有效值为220 V,由变压比eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2)及电表测得的有效值可知,当单刀双掷开关与a连接时,副线圈的输出电压U2=22 V,而U2=UR0+UV1,所以电压表V1的示数小于22 V,A错;由瞬时值表达式可知,当t=eq \f(1,600) s时,电压表V0瞬时值为110eq \r(2) V,而电压表示数为有效值,故电压表V0的读数为220 V,B对;单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,R接入电路的阻值增大,而U2不变,故电流表读数减小,电压表V1示数增大,C对;当单刀双掷开关由a扳向b时,变压器原线圈匝数减小,所以副线圈输出电压增大,电压表V1和电流表的示数均变大,D错. 答案 BC 【12】 (多选)(2016 江西南昌质检)如图示的电路中,T为一降压式自耦调压变压器。开始时灯泡L正常发光,现在电源电压U略降低,为使灯L仍能正常发光,可采用的措施是( ) A.将自耦调压变压器的滑片P适当上滑 B.将自耦调压变压器的滑片P适当下滑 C.适当增大滑动变阻器R2的阻值 D.适当减小滑动变阻器R2的阻值 解析 保持负载总电阻不变,电源电压U略降低,为使L仍能正常发光,只需输出电压U2保持不变。根据变压比eq \f(U,U2)=eq \f(n1,n2),可得U2=eq \f(n2,n1)U,由此可知,n2应增大,滑片P应适当上滑,选项A正确,B错误;保持匝数比不变,根据变压比eq \f(U,U2)=eq \f(n1,n2),可得U2减小,为使L仍能正常发光,加在L两端的电压应不变,则加在R1两端的电压应减小,总电流应减小,负载总电阻应增大,R2应增大,选项C正确,D错误。 答案 AC 解析 交流电源电压有效值不变,即V1示数不变,因eq \f(U1,U2)=eq \f(n1,n2),故V2示数不变,V1与V2示数的比值不变,D对.S闭合使负载总电阻减小,I2=eq \f(U2,R),所以I2增大.因eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1),所以A1示数增大,A1与A2示数比值不变,A对. 答案 AD 解析:滑片c向b端移动时,R变大,输出功率P2=,又因U2不变,则P2减小,所以输入功率减小,A项错;滑片c向a端移动时,R变小,A2示数I2=变大,则A1示数变大,B项错;滑片c向b端移动时,R变大,由I2=知,A2示数变小,故C项错;当滑片c不动,开关S由1掷向2时,原线圈匝数n1减少,由U2=U1知,U2变大,故V示数变大,A2示数变大,A1示数变大,故D项正确. 答案:D 解析 交流电表的示数为有效值,故A、B两项均错误;P向下滑动过程中,R变小,由于交流电源、原副线圈匝数不变,U1、U2均不变,所以I2=eq \f(U2,R0+R)变大,由eq \f(I1,I2)=eq \f(n2,n1),得I1=eq \f(n2,n1)I2变大,故C项正确、D项错误. 答案 C $