专题14 理想变压器的动态分析-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

D.从图示时刻开始至金属框转过180°的过程中，金属框中 产生的焦耳热由Q=,1=Bs,联立解得Q=3m8Z0,故 √2R 8R D正确.故选D. 专题十四理想变压器的动态分析 1.D解析：AC.由于原线圈电压确定，原、副线圈匝数确定，所 以副线圈两端电压一定：闭合开关S,电动机M开始工作，此 后观察到灯泡L亮度变暗，说明灯泡L两端电压减小，因此 电阻R两端电压增大，由U=R可知，通过电阻R的电流增 大，电流表读数变大，故AC正确，不符合题意：B.由副线圈 输出功率P2=U2l2,可知副线圈的输出功率变大，由理想变 压器P,=P2,所以S闭合后原线圈输入功率变大，故B正确， 不符合题意；D.要让灯L达到原来亮度，就要增大副线圈的 =L可知，要减小原、副线图的匝数比，P滑 输出电压，由， 动头应向下移动，故D错误，符合题意故选D. 2.D解析：A.导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势e= 102sin 100mt V,U,=10 V, 根据理想变压器变比公式得一_马 n U 解得线圈n两端的电压U,=2V, 由于电压表为理想电表，所以电压表示数为2V,故A错误； B.接有交流电源的线圈为原线圈，线圈，为副线圈，故 B错误； C.小灯泡并联在电路中，R,的滑片向下移动，不影响小灯泡 两端的电压，小灯泡上的电流不变，故C错误： D.R,、R,两端电压始终为2V,将R,等效为电源内阻，所以 当R2=12,此时，R2上消耗的功率最大，故D正确故选D. 3.C解析：根据.4_4，可知，两个刚线圈上的电压不 n1 n2 n3 变，电阻R上的电流2不变；当滑动变阻器的滑片缓慢向左 移动时，R'电阻减小，I,变大，则根据I,U。=L,U,+I,U,可知 线圈n1上的电流不断增大；根据P2= 3,可知，线圈几的输 出功率不变.故选C. 4.A解析：因为升压变压器T,的匝数比不变，所以升压变压 器T,的输入电压就等于调压器T,的输出电压，当滑头P向 下移动，调压器T的匝数比变大，调压器T,的输出电压变 小，整个电路的总功率变小（或等效电阻变大），总电流变 小，即电流表A,示数变小，电流表A示数变小，cd端获得的 电压变小，A正确，BC错误；因为调压器T,与变压器T2均视 为理想变压器，αb端输人电压不变，输人电流变小，输入功 率变小，cd端获得的功率变小，D错误.故选A. 专题十五输电电路的动态分析 1.B解析：D.当发电机线圈转速减小时，根据Em=nBSw,可知 升压变压器的输入电压·1减小，而负载不变，因此升压变压 选择性必修第二册·JK 器的输入电流I,减小，故发电机的输出功率减小，故D 错误； A根据上=可知1，减小时，也减小，即通过R的电流减 '12n1 小，故A错误； BC.由于2=1，因此减小，根据=”4可知减小， 14n3 根据U4=I4R,P=R, 可知灯泡L消耗的功率减小，U,减小，根据元元， 可知U,减小，故B正确，C错误故选B. 2.BD解析：A.若再闭合S2,则变压器次级电阻减小，则次级 电流变大，初级电流也变大，R。上的电压变大，则变压器T2 初级电压减小，则次级电压也减小，选项A错误； B因R。上的电压变大，则输电线上消耗的功率变大，即输电 过程中的能量损耗增大，选项B正确； C.因输电线上的电压损失变大，则两灯泡上的电压减小，若 要L,、L2保持正常发光，可适当将P,向下移动，从而增加T 的次级电压，即可增加T,的初级电压，从而使得L,、L2能正 常发光，选项C错误； D若输电线没有电阻，则当两灯泡正常发光时，则P,端输入 电流满足11U1=2P1, 第得4-测 A≈0.316A, 因输电线有电阻，则若要L1、L2保持正常发光，则P,端输入 电流的有效值一定大于0.31A,选项D正确.故选BD. 3.(1)1×106W(2)1:20(3) 2=1,995 '2200'n'422 解析：(1)△t时间内流过水的质量m=pQAt, 河水减少的重力势能△E。=mgh, △E,×50% 发电机输出的功率P= =1×106W. △t Px5%=1×102A, (2)升压变压器输出端电流为L☑=√R P 升压变压器输出端电压为U2= =1×104V. 12 升压变压器的原、副线圈的匝数比凸=”= n2U220 广k可如，P:变为原来的0则么变为 (P12 (3)由P级=(，) 原来的10倍，即U2=1×10V, 则升压变压器原、副线圈的匝数比为元20· ,n_U1 根据P粮×100=R,解得2'=10A,△U=1R=50V) 所以降压变压器的输入电压U3=U-△U=99950V, 变压器原、副线圈的匝数比为--22 黑白题56专题 十四 理想变压器的动态分析 1.(2022·江苏海安中学模拟)如图为理想的 可调式自耦变压器与负载连接电路，原线 圈输入交流电的电压u确定，闭合开关S, 电动机M开始工作，此后观察到灯泡L亮 度变暗，则以下说法错误的是 A.S闭合后电流表读数变大 B.S闭合后原线圈输入功率变大 C.S闭合副线圈输出电压没有变化 D.要让L灯达到原来亮度，P滑动头应向 上移动 2.（2023·河北保定三模)如图所示，理想变 压器的匝数之比为=电压表为理想电 表，小灯泡的电阻R=102,定值电阻R1= 12,滑动变阻器R的最大电阻为52.导 体棒ab在光滑导轨上以速度v=10√2sin (100πt)m/s运动，导轨间距L=1m,不计 导体棒与导轨电阻，匀强磁场的磁感应强 度大小为B=1T,方向如图所示.下列说法 正确的是 R A.t=1s时，电压表示数为零 B.线圈n,为原线圈 C.R2的滑片向下移动，小灯泡上的电流 减小 D.当R2=1Q时，R2上消耗的功率最大 ©限时 20分钟 3.（2023·四川泸县一中期末)如图所示，理 想变压器的三个线圈的匝数分别为n1、n2、 n3,a、b端接人电压为U。的正弦式交流电， 另外两个线圈分别接有电阻R和滑动变阻 器R.当滑动变阻器的滑片缓慢向左移动 时，下列说法正确的是 ( ao n A.线圈n1上的电流不变 B.线圈n1上的电流不断减小 C.线圈n,的输出功率不变 D.滑动变阻器R'两端的电压不断增大 4.(2022·湖南三湘名校联考)一种可调压变 压器原理图如图所示，αb为交变电压输入 端，T1为自耦调压器，P为调压滑头；T2为升 压变压器，cd为终端输出电压给负载R供 电.忽略其他电阻与感抗等因素影响，调压 器T,与变压器T,均视为理想变压器.在ab 端输入电压不变的情况下，当滑头P向下 移动，则 A.电流表A示数变小 B.电流表A2示数变大 C.cd端获得的电压变大 D.cd端获得的功率不变 进阶突破·专项练15 专题 输电电路的动态分析 1.(2023·江苏南京六校联合体期末)2022年 11月23日，我国自主研制的16兆瓦海上 风电机组正式下线，标志着我国海上风电 技术实现重大突破.风力发电机的工作原理 可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿 轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 产生交流电，并通过变压器和远距离输电 线给灯泡L供电.两变压器均为理想变压 器，当发电机线圈转速减小时，以下说法正 确的是 ( ) 风力发电机 升压变压器 降压变压器 n33 齿轮箱 L U A.通过R的电流增加 B.降压变压器的输入电压U,减小 C.灯泡L消耗的功率增加 D.发电机的输出功率不变 2.（2023·四川成都外国语学校期中)（多选） 某探究小组设计如图乙所示电路模拟远距 离输电.T1、T2为理想变压器，T1输入的电 压如图甲所示.L1、L2是完全相同的灯泡，额 定电压和功率分别为22V、60W;R。是输 电线的总电阻.滑动触头P、P2处于图示位 置时，只闭合S,L1恰好正常发光，若再闭 合S2,则 ( ) UNV 380√2 0 t认×i02s) -3802 LL,X 16黑白题物理|选择性必修第二册·JK O限时 25分钟 A.T,的输出电压不变 B.输电过程中的能量损耗增大 C.若要L,、L保持正常发光，可适当将P 向上移动 D.若要L,、L2保持正常发光，则P,端输入 电流的有效值一定大于0.31A 3.（2023·江苏常熟中学调研)某条河流，河 水流量200m3/s,落差为1m.现利用它来 发电，水电站的总效率为7=50%，发电机 的输出电压为500V.水电站到用户之间要 进行远距离输电，两地间输电线的总电阻 为5D,允许输电线上损耗的功率为发电机 输出功率的5%，用户所需要电压为220V, 认为所用的变压器都是理想变压器.已知 水的密度为p=1×103kg/m3,g取 10m/s2.求： (1)发电机输出的功率； (2)输电线路中设置的升压变压器的原、副 线圈的匝数比n1:n2; (3)若要将输电线上损失的功率降低到原 来的10在其他条件不变的情况下，则 调整升压、降压变压器的原、副线圈的 匝数比分别是多少？