第3章 综合·融通 变压器的综合问题（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦变压器综合问题，涵盖负载变化、线圈匝数变化及原线圈有负载的电路分析，通过“融会课——主题串知综合应用”导入，衔接变压器基本规律与动态分析，构建知识学习支架。 其亮点在于以“答题模型”建构科学思维，结合典例推理负载与匝数变化的动态关系，题点全练清强化物理观念。助力学生提升问题分析能力，为教师提供系统教学资源，高效落实核心素养培养。

变压器的综合问题 综合•融通 (融会课——主题串知综合应用) 通过本节课的学习进一步理解变压器原、副线圈中各物理量的制约关系；会利用控制变量法分析变压器的动态变化问题；深刻理解变压器的电压关系，能从多个角度解决原线圈接有用电器的问题。 主题(一)　负载变化引起的动态变化问题 主题(二)　 线圈匝数变化引起的动态变化问题 01 02 CONTENTS 目录 主题(三)　变压器原线圈有负载的电路分析 课时跟踪检测 03 04 主题(一)　 负载变化引起的动态变化问题 1.含有变压器动态电路问题的答题模型 (1)构建模型 知能融会通 (2)模型突破 解答这类问题的关键是分清变量和不变量。首先确定哪些量是不变的，然后结合变压器的基本规律和欧姆定律分析相关量的变化情况。 ①理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出而入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。 ②可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。 2.负载变化的两种情况 (1)负载的数目发生变化，如某些用电器的开关断开或闭合。 (2)滑动变阻器的滑片移动，电路中的电阻发生变化。 [典例]　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。在滑动变阻器滑片从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 √ [解析]　由于原线圈所接电压恒定，原、副线圈匝数比恒定，故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，副线圈所接的电阻值逐渐增大，则由欧姆定律得I2=，可知副线圈的电流逐渐减小，由=可知，原线圈的电流I1也逐渐减小，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，C错误；由于副线圈的电流逐渐减小，则定值电阻与滑动变阻器右半部分并联的总电流减小，又因为与定值电阻并联的滑动变阻器右半部分的电阻值逐渐减小，则由并联分流规律可知，流过定值电阻的电流逐渐减小，则由公式PR=I2R可知，定值电阻R消耗的电功率逐渐减小，D错误。 负载变化引起的动态变化问题的解题思路 变与不变结合，根据答题模型从副线圈向原线圈推进。如果原、副线圈的匝数不变，则副线圈电压不变，根据负载电阻的变化，判断出副线圈电流或功率的变化情况，然后根据输出功率决定输入功率的特点，分析原线圈电流或功率的变化。 思维建模 1.如图所示，理想变压器原线圈接在u=Umsin(ωt+φ)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A2的示数减小 B.电压表V1的示数减小 C.电压表V2的示数不变 D.电流表A1的示数不变 题点全练清 √ 解析：由于理想变压器原线圈两端接入电压的有效值不变，原、副线圈的匝数比不变，根据=可知，副线圈两端电压的有效值保持不变，即电压表V1的示数不变，B错误；开关S闭合后，变压器副线圈所在电路中的负载电阻减小，流过副线圈所在电路干路中的电阻R的电流增大，其两端电压增大，而副线圈两端电压不变，则与电流表A2串联的电阻两端电压减小，即V2示数减小，由欧姆定律可知A2的示数减小，A正确，C错误； 由理想变压器原、副线圈电流与匝数成反比可知，线圈匝数比不变，副线圈的电流增大，则通过原线圈的电流也增大，故A1示数变大，D错误。 2.(2025·山东淄博高二检测)如图所示，理想变压器原线圈电源电压U1= 3 300 V，副线圈两端电压U2=220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为U3=5 V，当开关S断开时，电流表A2的示数是3 A。电表均为理想电表。下列说法正确的是 (　　) A.原线圈匝数为66匝 B.当开关S闭合时，电压表V的示数变大 C.当开关S闭合时，电流表A1的示数变小 D.当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.4 A √ 解析：原线圈匝数为n1=n3=660匝，A错误；当开关S闭合时，根据= ，电压表V的示数不变，B错误；当开关S闭合时，根据=，U2不变；根据I2=，当开关S闭合时，R减小，I2增大， 根据=，I1增大，电流表A1的示数变大，C错误；当开关S断开时，电流表A2的示数是3 A，当开关S闭合时，电流表A2的示数是I2'=6 A，根据I1'U1=I2'U2，解得I1'=0.4 A，电流表A1的示数是0.4 A，D正确。 主题(二)　 线圈匝数变化引起的动态变化问题 1.线圈匝数变化的三种情况 (1)原线圈匝数不变，副线圈匝数变化。 (2)副线圈匝数不变，原线圈匝数变化。 (3)原、副线圈的匝数同时变化，且变化后匝数比与之前不同。 2.一般解题思路 根据电压与匝数成正比的特点，判断输出电压如何变化，然后根据答题模型从副线圈向原线圈推进。 知能融会通 [典例]　(2024·全国甲卷)(双选)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 √ √ [解析]　保持T不动，根据理想变压器的性质可知，副线圈两端电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与R1串联后的总电阻减小，通过R1的电流增大，根据P=I2R1可知，此时R1的热功率增大，故A正确；将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故R1的热功率减小，故B错误； 将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与R1串联后的总电阻减小，通过R1的电流增大，此时R1的热功率增大，故C正确；将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与R1串联后的总电阻增大，通过R1的电流减小，此时R1的热功率减小，故D错误。 1.如图所示为原、副线圈的匝数均可调节的理想变压器，原线圈两端接一正弦式交变电流，一小灯泡L和滑动变阻器串联于副线圈两端，滑片P置于滑动变阻器的中间，小灯泡正常发光。为了使小灯泡亮度变暗，可以采取的措施是 (　　) 题点全练清 A.仅减少原线圈的匝数n1 B.仅增加副线圈的匝数n2 C.仅改变R接入电路的电阻，将滑片P向B端滑动 D.仅增大原线圈中交流电的电压 √ 解析：仅减少原线圈的匝数，或仅增加副线圈的匝数，或仅增大原线圈中交流电的电压，根据=得U2=U1，都会使输出电压增大，故输出功率增大，小灯泡亮度变亮，A、B、D错误；仅改变R接入电路的电阻，将滑片P向B端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，所以副线圈上的电流减小，通过灯泡的电流减小，所以灯泡亮度变暗，C正确。 2.(2025·山东临沂高二阶段练习)(双选)有一台理想变压器及所接负载如图所示，在原线圈c、d两端加上交变电压。已知b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，电容器的耐压值足够大。则下列说法正确的是 (　　) A.开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电压表V1和V2示数均不变 B.开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电流表A1和A2示数均变小 C.保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电压表V1和V2示数均变大 D.保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电容器所带电荷量的最大值将减小 √ √ 解析：开关S1始终接a，变压器输入电压不变，当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由于原副线圈的匝数不变，所以变压器输出电压U2不变，即电压表V1示数不变，由于负载的电阻变大，所以电流I2会减小，而UR= U2- I2R1，所以UR会变大，即电压表V2示数变大，故A错误；由I1∶ I2= n2∶ n1可知，开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电流表A1和A2示数均变小，故B正确； 保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b时，原线圈匝数n1减小，由U1∶U2= n1∶ n2，可知U2变大，即电压表V1示数变大，此时R和R1阻值均未变，所以各自分得的电压均变大，即电压表V2示数变大，故C正确；电容器两端电压等于滑动变阻器R两端的电压，当电容器两端电压(有效值)增大时，最大值也增大，根据Q=CU可知，电容器所带电荷量的最大值增大，故D错误。 主题(三)　 变压器原线圈有负载的电路分析 分析理想变压器原线圈接有负载的问题时，要明确原线圈所在的电路结构，从而确定各物理量之间的关系。 (1)负载与原线圈串联，如图甲所示。 负载会分担一部分电压，原线圈两端的电压 U1=U-UR，流过负载的电流等于原线圈中的 电流，有==。 知能融会通 (2)负载与原线圈并联，如图乙所示。 负载会分流，原线圈两端的电压U1=U，流过原线圈的电流I1=I-IR， 有==。 [典例]　如图所示的理想变压器，原、副线圈上接有完全相同的五个灯泡，A、B两点间输入有效值恒为UAB的正弦交流电压。当开关S断开时，L1、L2、L3和L4四个灯泡的亮度相同。假定原、副线圈匝数分别为n1、n2，灯泡的阻值恒定，副线圈两端电压用UCD表示，当开关S闭合时，五个灯泡均不损坏，下列说法正确的是 (　　) A.n1∶n2=1∶3 B.当开关S断开时，UAB∶UCD=3∶1 C.当开关S闭合时，UAB∶UCD=13∶3 D.当开关S闭合时，灯泡L1的亮度比S断开时暗 √ [解析]　当开关S断开，A、B两点间输入有效值为UAB的正弦交流电压时，接通的4个灯泡亮度相同，设灯泡的电流为I，则原线圈的电流为I，副线圈的电流为3I，所以匝数比===，故A错误；当开关S断开时，设副线圈的电压为U，则原线圈的电压为U1=U=3U，原线圈灯泡的电压为U，则UAB=4U，则UAB∶UCD=4∶1，故B错误； 当开关S闭合时，设副线圈的电压为U4，则==，原线圈的电压为U3=3U4，设此时通过副线圈每个灯泡的电流为I0，则副线圈的电流为4I0，则==，则原线圈的电流为I'=I0，原线圈灯泡两端的电压为U'=I0×R=U4，则UAB∶UCD=∶1=13∶3，故C正确；当开关S闭合时，副线圈的总电阻变小，则副线圈的电流变大，原线圈中的电流也变大，所以灯泡L1将变亮，故D错误。 1.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶4，a、b两端接到交流电源上，R1、R2为阻值相同的定值电阻，下列说法正确的是 (　　) A.副线圈两端电压是电源电压的 B.流过R1的电流是流过R2电流的4倍 C.R1上的电功率是R2上电功率的 D.R1上的电功率是R2上电功率的16倍 题点全练清 √ 解析：原线圈两端电压等于电源电压，根据原、副线圈电压之比等于匝数之比，可得==，A错误；流过R1的电流I1=，流过R2的电流I2===4I1，可得=，B错误；根据电功率P=I2R，可得R1上的电功率是R2上电功率的，C正确，D错误。 2.(2025·湖南高考)如图所示，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交流电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是 (　　) A.S与a相连，灯泡的电功率最大 B.S与a相连，灯泡两端的电压为 C.S与b相连，流过灯泡的电流为 D.S与c相连，灯泡的电功率为 √ 解析：设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻R等=，灯泡L的阻值R=，由理想变压器原、副线圈的电压关系=，电流关系=，联立解得R等=k2R。S与a相连，根据等效电源思想，灯泡的电功率最大时应该满足R等=3R，因为k值不确定，灯泡的电功率不一定最大，故A错误；S与a相连，变压器原线圈电压Ua1=·k2R，灯泡两端的电压为Ua2==，B正确； S与b相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流Ib1=，流过灯泡的电流Ib2=kIb1=，C错误；S与c相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流Ic1=，灯泡的电功率为PL=R等=，D错误。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1.(双选)如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压U1不变，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是 (　　) A.只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大 B.只减少副线圈匝数， 变压器的输出电压变小 C.只断开开关S时，变压器的输出电压变大 D.只将P向下滑动时，变压器输出的功率变小 √ √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：根据理想变压器电压和匝数的关系=，可得U2=U1，可知增加原线圈匝数，则副线圈的输出电压减小，减少副线圈的匝数，副线圈的输出电压减小，故A错误，B正确；断开开关S时，副线圈电阻增大，但匝数不变，变压器输入电压不变，则输出电压不变，故C错误；将P向下滑动时，副线圈电阻增大，输出电压不变，变压器输出功率变小，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2.如图为一理想变压器，原线圈接在电压有效值恒定的交流电源两端。R0为定值电阻，交流电流表、电压表为理想电表，导线电阻不计。现使滑动变阻器R的滑动触头P向下滑动，则下列说法中正确的是(　　) A.V1的示数变小 B.V2的示数变大 C.A的示数变小1 D.变压器的输入功率变大 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由于原线圈接在有效值恒定的交流电源两端，交流电流表、电压表为理想电表，导线电阻不计，所以V1的示数不变，故A错误；副线圈输出电压由原线圈输入电压和原、副线圈匝数比决定，由于原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，故副线圈输出电压不变，V2的示数不变，故B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 滑动变阻器R的滑动触头P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，副线圈中的总电阻减小，由欧姆定律I=可知，副线圈中的电流增大，由=可知，I1=I2，所以原线圈中电流也增大，即A的示数增大，故C错误；由于原线圈中电流增大，电压不变，根据P=UI可知，变压器的输入功率变大，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 3.(2025·陕西安康开学考试)如图所示，交流发电机连接理想变压器向灯泡L和电风扇M供电，二者均正常工作。已知电源电动势e=220sin 100πt(V)，定值电阻R=50 Ω，灯泡L上标有“60 W，20 V”的字样，电风扇M内阻为2 Ω，理想电流表A的示数为4 A，电路中其余电阻不计。下列判断正确的是(　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.电风扇输出的机械功率是16 W B.变压器原、副线圈的匝数比=5 C.若电风扇所在支路发生断路故障，此时灯泡L仍发光，则灯泡L的功率变大 D.副线圈中的电流方向每秒钟改变200次 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：灯泡L正常发光，则副线圈电压为U2=UL=20 V，流过灯泡L的电流IL== A=3 A，则流过电风扇的电流IM=1 A，电风扇输出的机械功率为P出=U2IM-rM=18 W，A错误；电源电动势的有效值为E=220 V，对原线圈回路，根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1R，根据理想变压器原、副线圈电压和电流与匝数的关系得==，联立解得=1或=10，B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 若电风扇所在支路发生断路故障，则副线圈中的电流减小，原线圈中的电流也减小，则电阻R的分压减小，原线圈分压增大，副线圈电压也增大，灯泡L的功率变大，C正确；由e=220sin 100πt可知ω=100π，则周期T==0.02 s，电流方向一个周期内改变2次，则每秒钟改变100次，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4.(2025·福建泉州高二质检)(双选)如图甲所示电路中，L为“6 V，6 W”的灯泡，定值电阻R0阻值为3 Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1∶2，各电表均为理想电表。当ab端接如图乙所示的交变电压，用某一强度的光照射光敏电阻时，灯泡恰好正常发光，则 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.副线圈输出的交流电频率为0.5 Hz B.电流表的示数为4 A C.增大光照强度，电压表示数变小 D.增大光照强度，灯泡变暗 √ √ 解析：由题图乙可知，交流电的周期为T=2×10-2 s，所以频率为f==50 Hz，变压器变压不变频，则副线圈输出的交流电频率也为50 Hz，故A错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 由题图乙可知，原线圈两端的输入电压的有效值为6 V，由线圈匝数比可知副线圈两端的输出电压有效值为12 V，灯泡恰好正常发光，说明灯泡两端电压为6 V，所以定值电阻R0两端的电压U0=6 V，流过R0的电流I2=𝟔/𝟑 A=2 A，由原、副线圈匝数比可知原线圈的电流为I1=4 A，故B正确；原线圈输入电压不变，原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出的电压不变，增大光照强度，则光敏电阻的阻值减小，与之并联的灯泡两端电压降低，灯泡变暗，故C错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5.(双选)如图是某风力发电节能路灯的电路简化图。风速为v时，交流发电机的电动势表达式为e=2v·sin ωt，能感应风速大小的调节器(不消耗副线圈电路的电能)可以控制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，下列说法正确的是 (　　) A.风速变大时，流过灯泡的电流变大 B.风速变大时，滑片P将向下移动 C.风速变大时，变压器的输入电压变大 D.风速变大时，变压器的输出电压变大 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：调节器可以控制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，所以风速变大时，流过灯泡的电流不变，变压器的输出电压不变，故A、D错误；由题意知e=2v·sin ωt，所以风速变大时，交流发电机的电动势变大，则变压器的输入电压变大，故C正确；由变压器原、副线圈电压与匝数的关系=可知，输入电压U1增大，输出电压U2不变，原线圈匝数n1不变时，n2应减小，则滑片P向下移动，故B正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 6.(2025·浙江温州期中)(双选)如图所示为一理想变压器，b接原线圈中间的抽头，S为单刀双掷开关，当开关打到b时原线圈的匝数是打到a时的一半。P是滑动变阻器的滑动触头，U为加在原线圈两端的交流电压，I为原线圈的输入电流，则 (　　) A.其他条件不变，当开关从b打到a，输入电流I变大 B.其他条件不变，当开关从a打到b，输入电流I变大 C.其他条件不变，电压U增大，则输入电流I变大 D.其他条件不变，滑动变阻器电阻R增大，则输入电流I变大 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：其他条件不变，当开关从b打到a，原线圈匝数n1增加，根据=可知，副线圈电压U2减小，副线圈电流I2减小，根据=可知，原线圈电流I1变小，即输入电流I变小，A错误；其他条件不变，当开关从a打到b，原线圈匝数n1减小，根据=可知，副线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据=可知，原线圈电流I1变大，即输入电流I变大，B正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 其他条件不变，电压U增大，即原线圈电压增大，根据=可知，副线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据=可知，原线圈电流I1变大，即输入电流I变大，C正确；其他条件不变，滑动变阻器电阻R增大，则副线圈电流I2变小，根据=可知，原线圈电流I1变小，即输入电流I变小，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7.(双选)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一理想变压器，滑动触头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，以下判断正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.电压表的示数为10 V B.0.01 s时穿过发电机线圈的磁通量最小 C.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，发电机线圈的转速增大一倍，变压器的输入功率将增大到原来的4倍 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：电压表的示数是交流电的有效值，故其示数为U1= V=10 V，故A错误；由题图乙可知，0.01 s时感应电动势最大，此时穿过发电机线圈的磁通量的变化率最大，磁通量为零最小，故B正确；若保持R的大小不变，P的位置向上移动，原线圈匝数n1减小，根据U2=U1，可知副线圈电压U2增大，则副线圈电流I2增大，根据I1=I2，可知原线圈电流I1增大，则电流表读数增大，故C错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 保持R的大小及P的位置不变，发电机线圈的转速增大一倍，根据E=NBSω，可知电动势增大为原来的2倍，原、副线圈电压均增大为原来的2倍，则变压器的输入功率将增大到原来的4倍，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8.(2025·青岛高二检测)(双选)如图所示，一理想自耦变压器的原线圈与交流发电机(内阻忽略不计)的输出端K、L相连，副线圈接有可调电阻R，滑片P与变压器线圈始终接触良好。发电机线圈的匝数为N，匀速转动的角速度为ω，电压表示数为U0，t=0时刻发电机线圈平面与磁场方向垂直，则下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.变压器原线圈两端的瞬时电压u=U0sin ωt B.t=0时刻，发电机线圈的磁通量为 C.若仅将滑片P向下滑动，则交流电流表的示数减小 D.若仅将电阻R增大，则变压器原线圈的输入功率增大 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：因为t=0时刻，发电机线圈平面与磁场方向垂直，所以变压器原线圈两端的瞬时电压为u=U0sin ωt，故A正确；t=0时刻，发电机线圈平面与磁场方向垂直，此时磁通量最大，则发电机线圈的磁通量为Φ==，故B错误；若仅将滑片P向下滑动，副线圈的匝数减小，输出电压减小，电阻R上电流减小，则原线圈中的电流即交流电流表的示数减小，故C正确；若仅将电阻R增大，电路电阻变大，副线圈电压不变，所以副线圈的输出功率减小，由于输入功率等于输出功率，则变压器原线圈的输入功率减小，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9.(双选)如图所示，理想变压器原线圈所在电路输入有效值U=220 V交变电流，测得完全相同的灯泡a、b两端的电压均为55 V，已知RT为随温度升高阻值减小的热敏电阻，变压器为理想变压器，两灯泡阻值不变且始终未烧坏，下列说法正确的是 (　　) A.原、副线圈的匝数之比为3∶1 B.流经灯泡a的电流与热敏电阻的电流之比为1∶1 C.若热敏电阻RT温度降低，灯泡a变亮、b变亮 D.若热敏电阻RT温度降低，灯泡a变暗、b变亮 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由于灯泡a两端的电压为55 V，因此加在原线圈两端的电压为165 V，根据=，可知原、副线圈的匝数之比为==，故A正确；根据=，可知原、副线圈电流之比为=，而两相同灯泡两端的电压相等，则流过的电流也相等，故流过热敏电阻的电流占I2的，因此流过灯泡a的电流与流过热敏电阻的电流之比为1∶2，故B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 若热敏电阻RT温度降低，电阻增大，副线圈的总电阻增大，总电流减小，导致原线圈的电流减小，灯泡a两端的电压降低，灯泡a变暗，原线圈分得的电压升高，根据=可知，副线圈电压升高，灯泡b变亮，故C错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10.(双选)如图所示的理想变压器电路中，两交流电表均为理想电表，副线圈有一滑动触头P可上下移动以调节副线圈的匝数，滑动变阻器R3的滑动触头Q可调节接入电路的电阻值，现在原线圈两端加一交流电压u，则下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.仅将P向下移动，电压表的示数减小，电流表的示数减小 B.仅将P向上移动，原线圈的输入功率增大 C.仅将Q向下移动，电压表的示数不变，电流表的示数增大 D.仅将Q向上移动，原线圈的输入功率增大 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：仅将P向下移动，则副线圈的匝数减小，由原、副线圈电压与匝数的关系=，可知副线圈的输出电压减小，输出电流减小，两电表的示数均减小，A正确；仅将P向上移动，由=，可知副线圈的输出电压增大，则输出电流增大，由=，可知输入电流增大，变压器的输入功率增大，B正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 仅将Q向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，总电阻减小，由于输出电压不变，则总电流增大，定值电阻R1两端的电压增大，电压表的示数减小，流过定值电阻R2的电流减小，所以电流表的示数增大，C错误；仅将Q向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，总电阻增大，可知输出电流减小，则输出功率减小，原线圈的输入功率减小，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11.如图所示为一理想调压变压器，从左边输入端输入正弦交流电压u=220sin 100πt(V)，L1和L2为两相同的灯泡，阻值R=110 Ω且恒定不变，定值电阻的阻值R0=55 Ω。滑片P处于图示位置时，AB端与PB端匝数比为3∶1，现闭合S1、S2，两灯泡均正常发光。则(　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.灯泡中的电流为1 A B.灯泡的电功率为55 W C.将P沿逆时针方向转动，L1变亮 D.断开S1后，将P沿逆时针方向转动，R0消耗的电功率变小 解析：S1、S2闭合时，副线圈电路的阻值为R副=，则AB的等效电阻RAB=R副，那么此时流过灯泡的电流I=，又U有效=，联立解得I=0.5 A，故A错误； √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 灯泡正常发光的功率为P=I2R=27.5 W，故B错误；P逆时针转动，n2增大，则n1∶n2变小，RAB变小，则流过灯泡L1的电流变大，灯泡L1一定变亮，故C正确；断开S1，闭合S2，则有AB的等效电阻RAB'=R0，P逆时针转动，n2增大，则n1∶n2变小，RAB'由495 Ω可减小到55 Ω，讨论R0的功率变化时，可将灯泡L1的电阻看作电源的“等效内阻”，当RAB'=R=110 Ω时，R0的电功率最大，即R0消耗的电功率先增大后变小，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 12.(双选)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，4个相同的灯泡额定功率均为9 W，且都正常发光。已知A、B端输入的正弦交变电流的电压瞬时值表达式为u=120sin(100πt)V，导线电阻可忽略不计。下列说法正确的是(　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.灯泡的额定电压为60 V B.灯泡的额定电流为0.3 A C.变压器的原、副线圈匝数比为3∶1 D.如果并联的灯泡中有一个灯泡的灯丝烧断熄灭，则剩下的三个灯泡都会变亮 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：设通过灯泡的电流为I，则副线圈的电流为3I，根据==，可知变压器的原、副线圈匝数比为3∶1，4个灯泡的电压相等都为U2，A、B端电压的有效值U= V=120 V，则有=，解得U2=30 V，故A错误，C正确；根据P=IU2，解得I==0.3 A，故B正确；如果并联的灯泡中有一个灯泡的灯丝烧断熄灭，则副线圈的电流减小，原线圈的电流也减小，与原线圈串联的灯泡变暗，两端电压减小，则原线圈输入电压增大，副线圈输出电压也增大，并联的两个灯泡变亮，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13.(2025·福建南平高二月考)(双选)“低碳经济”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证。如图为某风力发电厂电能输送的部分测试电路，恒压交流电源、阻值为2 Ω的定值电阻R1和理想变压器相连。变压器原、副线圈匝数比为1∶4，电压表和电流表均为理想交流电表，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.环境温度升高时，电流表A1示数增大，电压表V示数减小 B.环境温度降低时，电流表A2示数减小，电源输出功率变大 C.电压表V示数变化值ΔU和电流表A2示数变化值ΔI2的关系为=8 Ω D.电压表V示数变化值ΔU和电流表A2示数变化值ΔI2的关系为=32 Ω √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：环境温度升高时，R2减小，副线圈电路的电阻R副减小，由等效电阻R等效=R副可知，等效电阻减小，原线圈中电流I=，交流电源电压不变，则原线圈电流增大，电流表A1示数增大，则R1分压增大，则原线圈输入电压减小，根据变压比可知，副线圈输出电压减小，则电压表V示数减小，故A正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 同理，环境温度降低时，原线圈电流减小，电源输出功率为原线圈电流与恒压电源电压的乘积，同样减小，故B错误；原线圈电压U1=E-I1R1，副线圈电压和电流为U=U1=4U1，I2=I1=I1，整理可得U=4(E-I1R1)= 4E-32I2，故=32 Ω，故C错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 14.(2025·山东菏泽高二阶段练习)(双选)如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为1∶2，正弦交流电源电压为U=12 V，电阻R1=1 Ω，R2=2 Ω，滑动变阻器R3最大阻值为20 Ω，滑片P处于中间位置，则 (　　) A.R1与R2消耗的电功率相等 B.通过R1的电流为3 A C.若向上移动P，电源输出功率将变大 D.若向上移动P，电压表读数变大 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：设电阻R1上的电压为UR1，则原线圈两端电压为U1=U-UR1，由电压比与匝数比关系得==，由电流比与匝数比的关系得= =，其中I1=，I2=，由以上各式解得UR1=3 V，所以通过电阻R1的电流为3 A，电阻R1消耗的电功率为P1=R1=32×1 W=9 W，电阻R2消耗的电功率为P2=R2=×2 W= W，故A错误，B正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 若向上移动P，副线圈中的总电阻减小，则副线圈中的电流I2增大，即原线圈中的电流I1增大，所以电源输出功率UI1将变大，因为原线圈中的电流变大，所以电阻R1上的电压增大，则原线圈两端的电压减小，因为匝数不变，所以副线圈两端电压减小，即电压表读数减小，故C正确，D错误。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $