第13章 第2讲 实验15 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(Word学案)-【高考快车道】2026年高考物理大一轮总复习

该高中物理高考复习学案系统覆盖变压器原理、电能输送及实验探究等核心考点，按“构造原理-基本关系-动态分析-实际应用”逻辑架构知识网络，通过问题链和任务驱动设计，引导学生自主梳理互感现象、输电损耗等规律，形成系统化认知。 亮点在于诊断性自测与科学思维结合，开篇设置5道正误判断及改编题帮助学生定位薄弱点，实验模块通过控制变量法操作指引培养科学探究素养，动态分析环节渗透等效电阻法等思维工具。每个考点配真题演练和反思总结表，助力学生自主提升，教师可依学情精准指导，落实因材施教。

第2讲　变压器　电能的输送 实验十五　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 变压器的工作原理与基本关系 1.构造和原理 （1）构造：如图所示，变压器是由　　　　　和绕在铁芯上的　　　　　　组成的。 （2）原理：利用电磁感应的　　　　现象。 2.基本关系式 （1）功率关系：　　　　　　。 （2）电压关系：只有一个副线圈时，　　　　　　　； 有多个副线圈时，＝＝＝…＝。 （3）电流关系：只有一个副线圈时，　　　　　　　； 有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn。 （4）频率关系：f1＝f2（变压器不改变交变电流的频率）。 电能的输送 　如图所示，发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P'，用户端的电压为U'，输电电流为I，输电线总电阻为R。 1.输电电流 I＝＝。 2.电压损失 （1）ΔU＝　　　　；（2）ΔU＝IR。 3.功率损失 （1）ΔP＝P－P'＝　　　　　； （2）ΔP＝I2R＝　　　　　。 4.降低输电损耗的两个途径 （1）减小电阻法 由R＝ρ知，可加大导线的　　　　　　，采用　　　　小的材料做导线。 ①采用电阻率ρ较小、密度较小（减轻重量）且材料丰富的铝做远距离输电的导线。 ②采用多股铝线绞在一起作为输电线，以增大导线的横截面积S。 （2）升压法：由ΔP＝I2R线＝R线知，在输电功率一定的情况下，可通过提高　　　　　　，减小输电电流，以减小输电损耗。 1.变压器既能改变交变电流的电压，也能改变交变电流的频率。（　　） 2.理想变压器的输入功率总等于输出功率。（　　） 3.可以通过减小输电电流、提高输电电压来减少电路的发热损耗。（　　） 4.增大输电导线的横截面积不利于减少输电过程中的电能损耗。（　　） 5.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损耗越大。（　　） 1.（人教版选择性必修第二册P62“练习与应用”T2改编）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是由380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1 140匝，副线圈是（　　） A.1 081匝 B.1 800匝 C.108匝 D.8 010匝 2.（人教版选择性必修第二册P67“练习与应用”T3改编）从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用220 V和11 kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为（　　） A.50∶1　 B.1∶50 C.1∶5　 D.5∶1 3.（2024·北京高考5题）如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6 V　3 W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（　　） A.原线圈两端电压的有效值为24 V B.副线圈中电流的有效值为0.5 A C.原、副线圈匝数之比为1∶4 D.原线圈的输入功率为12 W 考点一　实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.实验原理 （1）实验电路图（如图所示） （2）实验方法：控制变量法 ①n1、U1一定，研究n2和U2的关系。 ②n2、U1一定，研究n1和U2的关系。 2.实验器材 学生电源（低压交流电源，小于12 V）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干。 3.实验过程 （1）保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。 ①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应先选择交流电压挡的最大量程进行试测，再选择适当量程。 ②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压。 （2）保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数n1对副线圈电压U2的影响。重复（1）中步骤。 4.数据处理 由数据分析变压器原、副线圈两端的电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数n1、n2之比的关系。 5.注意事项 （1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作。 （2）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 （3）为了多用电表的安全，使用交流电压挡测量电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 （2025·贵州六盘水模拟）利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有　　　。 A.干电池 B.低压交流电源 C.直流电压表 D.多用电表 （2）下列说法正确的是　　　　。 A.变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用 C.理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同 D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。 尝试解答 （2025·安徽合肥市月考）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，如图所示为所用实验器材：可拆变压器、学生电源、数字多用电表。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是　　　　。 A.控制变量法 B.等效代替法 C.整体隔离法 （2）为了减小涡流的影响，铁芯应该选择　　　　。 A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的硅钢片叠成 D.绝缘的铜片叠成 （3）关于本实验，下列做法正确的是　　　　。 A.为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，原线圈所接电压不超过12 V B.为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱 C.变压器正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈 D.使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 （4）现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如表所示。 原线圈匝数n1/匝 副线圈匝数n2/匝 输入电压U1/V 输出电压U2/V 100 200 4.32 8.27 100 800 4.32 33.90 400 800 4.33 8.26 400 1 600 4.33 16.52 ①在误差允许范围内，表中数据基本符合　　　　规律。 ②进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因　　　　　　　。 尝试解答 考点二　理想变压器的原理及应用 理想变压器基本关系的应用 　关于理想变压器的四点说明 （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。 （2024·浙江1月选考5题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出u＝5sin100πt V的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10 kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（　　） A.＜ B.＜ C.用电压表测原线圈两端电压，示数为5 V D.副线圈输出交流电压的频率是100 Hz 尝试解答 本题取材于人教版选择性必修第二册P68“复习与提高”B组T2 　图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。 （1）图中开关闭合时电压表的示数是多少？ （2）变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？ 含有二极管的变压器电路 　分析含有二极管的变压器电路问题时要注意：理想二极管具有单向导电性，正弦式交变电流通过二极管后会变成半波直流电流，对应的有效值会发生变化。 （2025·山东潍坊月考）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，电阻R1＝R2＝55 Ω，D1、D2为理想二极管，A为理想电流表。原线圈接u＝220sin 100πt（V）的交流电，则（　　） A.副线圈中交流电频率为100 Hz B.电流表示数为2 A C.理想变压器输入功率为440 W D.二极管的反向耐压值应大于110 V 尝试解答 含有多个副线圈的变压器电路 　含有多个副线圈的变压器的三个关系 （1）电压关系：＝＝＝…＝。 （2）功率关系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn。 （3）电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn。 〔多选〕（2024·浙江温州市模拟）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A.通过电阻R2的电流为 B.电阻R2两端的电压为 C.n0与n1的比值为 D.发电机的功率为 尝试解答 考点三　理想变压器的动态分析问题 匝数比不变、负载变化 　匝数比不变、负载变化的变压器的动态分析思路 （1）U1不变，根据 ＝ ，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变。 （2）当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化。 （3）I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化。 （2025·四川达州期末）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 尝试解答 匝数比改变、负载不变 　负载电阻不变、匝数比变化的变压器动态分析思路 （1）U1不变， 发生变化，U2变化。 （2）R不变，U2变化，I2发生变化。 （3）根据P2＝ 和P1＝P2、P1＝U1I1，可以判断P2变化时，P1发生变化；U1不变，I1发生变化。 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 尝试解答 〔多选〕（2024·全国甲卷19题）如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以（　　） A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 尝试解答 考点四　电能的输送 1.理清三个回路 2.抓住六个基本关系 （1）升压变压器：＝，＝，P1＝P2。 （2）降压变压器：＝，＝，P3＝P4。 3.明确三个关联式（联系两个变压器的纽带） （1）功率关联式：P2＝ΔP＋P3（其中ΔP＝ΔUI线＝R线＝）。 （2）电压关联式：U2＝ΔU＋U3。 （3）电流关联式：I2＝I线＝I3。 　　 〔多选〕（2025·广东汕头模拟）图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出），R0和R1为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A.＞ B.乙图中电压的瞬时值表达式为u＝250·sin 100πt（V） C.R处出现火警时，输电线上的电流增大 D.R处出现火警时，电压表V的示数增大 尝试解答 考点五　两类特殊变压器 自耦变压器 1.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（如图甲所示）也可以降压（如图乙所示），变压器的基本关系对自耦变压器同样适用。 【练1】 （2025·湖南岳阳模拟）一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在c、d间接定值电阻R。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（　　） A.U2＞U1 ，U2降低 B.U2＞U1，U2升高 C.变压器输入功率增大 D.变压器输入功率减小 互感器 互感器 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在交流电路中 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 将大电流变成小电流 利用的公式 ＝ I1n1＝I2n2 【练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），其中的线圈匝数关系为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（　　） 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V表示数为30 V，则输电线两端的电压最大值为6 000 V D.若A表示数为5 A，则通过输电线的电流有效值为500 A 等效电阻法分析变压器问题 　如图a所示，设理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈电压分别为U1、U2，副线圈负载电阻为R，我们可以将变压器与负载看为一个整体，等效为一个新的电阻R'，即为a、b间的等效电阻，等效电路图如图b所示。 设变压器等效负载电阻为R'，在图a中由变压器的变压规律＝， 解得U2＝U1 所以负载电阻R消耗的功率为P＝＝ 在图b中等效电阻消耗的功率为P'＝ 由P＝P'，解得a、b间的等效电阻为R'＝R 通过以上的分析可知：在只有一个副线圈的理想变压器电路中，原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，副线圈负载电阻为R，则变压器的原、副线圈和负载电阻可以等效为一个电阻R'＝R，这个方法叫理想变压器等效电阻法。 （2024·湖南高考6题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0上消耗的功率为4P B.输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0上消耗的功率为4P C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0上消耗的功率为8P D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则R0上消耗的功率为6P 尝试解答 提示：完成课后作业　第十三章　第2讲 实验十五 第2讲　变压器　电能的输送 实验十五　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 【立足“四层”·夯基础】 基础知识梳理 知识点1 1.（1）闭合铁芯　两个线圈　（2）互感　2.（1）P1＝P2 （2）＝　（3）＝ 知识点2 2.（1）U－U'　3.（1）ΔU·I　（2）R 4.（1）横截面积　电阻率　（2）输电电压 易错易混辨析 1.×　2.√　3.√　4.×　5.√ 双基落实筑牢 1.C　由＝得n2＝＝108，故C正确。 2.A　输电线上的电流I＝，则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝，故选A。 3.B　原线圈两端电压的有效值为U1＝＝24 V，A错误；由副线圈所接灯泡正常发光可知副线圈中电流的有效值为I＝＝A＝0.5 A，B正确；原、副线圈匝数之比＝＝＝，C错误；原线圈的输入功率P入＝P出＝3 W，D错误。 【着眼“四翼”·探考点】 考点一 【例1】 （1）BD　（2）BC　（3）大于 解析：（1）实验中若用干电池，变压器不能变压，必须要有低压交流电源提供交流电；需要用多用电表测量电压；综上所述需要的实验器材为B、D。 （2）变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；理想变压器的原、副线圈通过铁芯共用同一个磁场，则两线圈的磁通量总是相同，磁通量的变化率也相同，故C正确；变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端的电压不变，故D错误。 （3）根据变压器原理可知原、副线圈两端电压之比等于原、副线圈匝数之比，实验中的变压器由于漏磁，导致通过变压器副线圈的磁通量比理论值要略小，所以副线圈上的电压的实验值一般略小于理论值，即U2的测量值偏小，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。 【例2】 （1）A　（2）C　（3）ABD　（4）①变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比　②有漏磁、铁芯发热、导线发热等 解析：（1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故选A。 （2）变压器铁芯的材料要选择磁性材料，为减小涡流影响，选择用绝缘的硅钢片叠成的铁芯，故C正确，A、B、D错误。 （3）变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不超过12 V，A正确；为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱，B正确；变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，C错误；使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D正确。 （4）①根据表中数据，在误差允许的范围内基本符合变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比，即有＝；②由于变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，因此变压器输出电压比理论值偏小。 考点二 【例3】 B　原线圈两端电压的有效值U1＝ V＝ V，根据电压与匝数关系有＝，变压器副线圈电压的峰值U2max＝U2，根据题意有U2max＞10×103 V，解得＞2 000，＜，故A错误，B正确；用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为U1＝ V＝ V，故C错误；根据ω＝＝2πf＝100π rad/s，解得f＝50 Hz，变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是50 Hz，故D错误。 考教衔接 　（1）3.54 V　（2）n1∶n2＜1∶1 000 【例4】 B　根据题意可知发电机线圈转动的角速度ω＝100π rad/s，则原线圈中交流电的频率为f＝＝50 Hz，变压器可以改变电压和电流的值，但不能改变频率，因此副线圈中交流电频率仍为50 Hz，故A错误；原线圈两端电压的最大值U1m＝220 V，根据＝，副线圈两端电压的最大值U2m＝110 V，当最大电压为110 V时，二极管仍然正常工作，说明二极管的反向耐压值大于110 V，故D错误；由于二极管的作用，副线圈两个电阻交替工作，与没有二极管时一个电阻R始终工作完全相同，副线圈两端电压的有效值U2＝＝110 V，因此电流表的示数I2＝＝2 A，理想变压器输入功率等于电阻消耗的功率P＝U2I2＝110×2 W＝220 W，故B正确，C错误。 【例5】 BC　由题意知理想电流表读数为I，则根据部分电路欧姆定律有U1＝IR1，根据变压器电压与匝数的关系有＝，＝，代入有U0＝IR1，U2＝IR1，由部分电路欧姆定律，有U2＝I2R2，可知I2＝I，A错误，B正确；由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有Emax＝NB2L2ω，U0＝＝NBL2ω，由上述分析可知U0＝IR1，则＝，C正确；由于变压器为理想变压器，则有P0＝P1＋P2＝U1I＋U2I2＝I2R1＋U2I2，代入上述有关公式有P0＝·，由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，D错误。 考点三 【例6】 A　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，滑动变阻器的滑片从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，则由部分电路欧姆定律得I2＝，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；原线圈的输入功率为P入＝U1I1，由于I1逐渐减小，则原线圈的输入功率逐渐减小，故C错误；滑片从a端向b端滑动时，副线圈干路电流减小，滑动变阻器右半部分和定值电阻并联的总电阻减小，则并联部分分压减小，由PR＝知，定值电阻R消耗的功率减小，故D错误。 【例7】 B　＝，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8】 AC　保持T不动，则原、副线圈匝数比不变，又变压器的输入电压不变，根据变压器的变压规律可知，变压器的输出电压不变，滑动变阻器的滑片向f端滑动时，其接入电路的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知通过R1的电流增大，根据P＝I2R可知，R1的热功率增大，A正确；仅将T向b端移动，R1两端的电压减小，根据P＝可知，R1的热功率减小，B错误；同理，仅将T向a端移动，R1的热功率增大，再将滑动变阻器的滑片向f端滑动，R1的热功率进一步增大，C正确；经以上分析可知，将T向b端移动，滑动变阻器的滑片向e端滑动，R1的热功率减小，D错误。 考点四 【例9】 BC　根据＝，＝，U1＜U2，U3＞U4可知＜，故A错误；乙图中电压最大值Um＝250 V，T＝0.02 s，所以ω＝＝100π rad/s，乙图中的电压瞬时值表达式为u＝250sin 100πt（V），故B正确；当R处出现火警时，其阻值减小，负载总电阻减小，负载的总功率增大，则I4增大，则I3增大，故C正确；又ΔU＝r增大，输入电压U1不变，n1和n2不变，所以U2不变，由于ΔU＝U2－U3，所以U3减小，n3和n4不变，则U4变小，即电压表V的示数减小，故D错误。 考点五 【练1】 D　根据变压器的电压关系有＝，当滑动触头M顺时针转动时，即n2减小时，电压U2应该减小，即U2降低，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A、B错误；由于电压U2减小，所以定值电阻上的电压减小，则定值电阻消耗的电功率减小，由于是理想变压器，所以变压器的输入功率也减小，故C错误，D正确。 【练2】 BD　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；电压表测量电压的有效值，若V表示数为30 V，已知n1∶n2＝200∶1，则输电线两端的电压有效值为U1＝U2＝×30 V＝6 000 V，故C错误；电流表测量电流的有效值，若A表示数为5 A，则通过输电线的电流的有效值为I3＝I4＝×5 A＝500 A，故D正确。 【聚焦“素养”·提能力】 【典例】 A　设升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，将降压变压器和用户端所接定值电阻R等效为一个电阻R等效，则R等效＝＝＝R。发电机转子以角速度ω匀速转动时，产生的电动势的最大值Em＝NBSω，则升压变压器输入端的电压有效值U1＝，转子角速度增加一倍，则升压变压器输出端电压为U2＝U1增加一倍，根据闭合电路欧姆定律知定值电阻R0中的电流变为原来的2倍，结合P＝R0可知，转子角速度增加一倍，R0上消耗的功率变为4P，选项A正确；结合P＝·R0，若R0增加一倍，则R0上消耗的功率为·2R0≠4P，选项B错误；若升压变压器的副线圈增加一倍，根据理想变压器变压规律知，升压变压器副线圈两端的电压变为原来的2倍，由I0＝可知，定值电阻R0中的电流变为原来的2倍，R0上消耗的功率变为4P，选项C错误；若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，降压变压器和用户端所接定值电阻的等效电阻变为R等效，R0上消耗的功率变为·R0≠6P，选项D错误。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $