第三章 专题强化5 变压器综合问题 学历案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理学历案系统梳理了变压器的制约关系、动态分析、原线圈负载电路及常见变压器（自耦变压器、互感器）等核心内容，通过任务式梳理（制约关系→动态分析→特殊电路→应用实例）构建知识网络，明确各知识点内在逻辑。 其亮点在于以“问题驱动-模型建构-科学推理”为主线，如任务一通过动态分析顺序（R→I2→P出→P入→I1）培养科学推理能力，任务二原线圈负载分析强化模型建构，课后作业分基础巩固与能力提升实现分层教学。助力学生巩固知识，教师精准把握学情，提升复习效率。

学部/学科 高二、物理 课题 第三章 专题强化5 变压器综合问题 课时 第 1 课时/共1课时 课型 新授课 授课日期 上课时长 40分钟 授课班级 授课教师 学习目标 1.掌握变压器动态问题的分析方法(重难点)。 2.掌握变压器原线圈有负载的电路的分析方法(重难点)。 3.了解几种常见的变压器(重点)。 评价任务 任务一指向学习目标1 任务二指向学习目标2 任务三指向学习目标3 学习过程 任务一、理想变压器的制约关系和动态分析 1.电压、电流、功率的制约关系 (1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定时， 决定 ，U2=。 (2)功率制约： 决定 ，P出增大，P入增大；P出减小，P入减小；P出为0，P入为0。 (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比一定，且输入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的电流I1，即I1=(只有一个副线圈时)。 2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是 R→I2→P出→P入→I1。 (2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是 n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1。 例1　(多选)(2024·天津市高二期末)如图所示，理想变压器原线圈接在u=36sin 100πt (V)的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间。定值电阻R1=6 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为25 Ω，滑片P1初始位置在R=3 Ω处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是(　　) A.初始时，电压表示数为9 V，电流表示数为2 A B.若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小， 电流表示数变小 C.若保持P1位置不变，P0向上滑动时，R上的功率变大 D.若保持P0位置不变，P1逐渐向上滑动时，理想变压器的输出功率逐渐减小 评价任务一： 练1、(2024·吉林市高二期末)某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，变压器可视为理想变压器，所有电表视为理想电表，原线圈输入有效值恒定的交流电压，图中R为输电线的总电阻。在用电高峰期，住户使用的用电器增加时，下列说法正确的是(　　) A.电流表A示数不变 B.电压表V1示数增大 C.电压表V2示数增大 D.发电机的输出功率增大 任务二、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=，=。 (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=，=。 例2　(多选)在如图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，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 Ω，R3=20 Ω，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(　　) A.所用交流电的频率为50 Hz B.电压表的示数为100 V C.电流表的示数为1.0 A D.变压器传输的电功率为15.0 W 例3　等效是物理学常用的科学思想方法，可以把复杂的结构等效为简单的结构。如图，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈接有电压有效值恒定的交流电源，副线圈负载为阻值R的电阻。请证明：若将变压器与负载等效为一定值电阻R'，则R'=()2R。 评价任务二： 练2、(多选)(2024·十堰市高二期末)如图所示，理想变压器的原线圈与阻值为2 Ω的定值电阻R0串联后接在电压U0=72 V的交流电源上，副线圈接滑动变阻器R、理想电流表和理想电压表，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶3，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。初始时滑动变阻器R的滑片P位于滑动变阻器的中点，下列说法正确的是(　　) A.从初始位置开始向下缓慢移动滑片P，电压表的示数变小 B.从初始位置开始向下缓慢移动滑片P，副线圈消耗的功率变大 C.移动滑片P使R=18 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大 D.移动滑片P使R=9 Ω时，电流表的示数为4 A 任务三、几种常见的变压器 1.自耦变压器 图甲所示是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作为原线圈，整个线圈作为副线圈，就可以升高电压。 调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，A、B之间加上输入电压U1，移动滑动触头P的位置就可以连续或较大范围调节输出电压U2。 2.互感器 分类 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在高压电路中接在火线和零线间 串联在待测电路中接在火线上 副线圈的连接 连接电压表 连接电流表 互感器的作用 测高电压，将高电压变为低电压(降压变压器) 测大电流，将大电流变成小电流(升压变压器) 利用的关系式 =(n1>n2) I1n1=I2n2(n1<n2) 注意：使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地。 评价任务三： 例4　(2024·福州市高二期末)如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，Q为滑动变阻器上的滑片，则以下说法正确的是(　　) A.适当调节变压器上的滑动触头P，该自耦变压器既可升压也可降压 B.滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，电流表读数变大 C.图示位置，U2>U1 D.滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时，U2一直在减小 例5　(多选)(2025·济南市高二期末)交流电压表和交流电流表的测量量程有限，不能直接接在大电压或大 电流的电路中使用，但可以利用互感器来实现测量。如图甲和乙是两个互感器的原理图，下列说法正确的是(　　) A.图甲是电压互感器，表中测量的电压比线路中的电压小 B.图甲是电流互感器，表中测量的电流比线路中的电流大 C.图乙是电压互感器，表中测量的电压比线路中的电压大 D.图乙是电流互感器，表中测量的电流比线路中的电流小 第三章专题强化5 变压器综合问题课后作业 1.(2024·信阳市高二期末)如图所示，理想变压器的A、B两端接入正弦式交流电，Rt为热敏电阻(温度升高时其 电阻减小)，则(　　) A.在t=0.01 s时，电压表V1的示数为零 B.Rt处温度升高时，电压表V1的示数变小 C.Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D.Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 2.电位器是一种常见的电子元件，它通常由电阻体和可转动的电刷组成，如图所示。可以改变电位器上的连接点位置，从而改变电路中的电位差或电阻值，则当电位器的(　　) A.1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小 B.1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小 C.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压增大 D.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压减小 3.(2025·泸州市高二期末)钳形电流表是一种测量电流的仪表，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感 器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为单匝线圈。某时刻，被测导线及二次绕组的电流方向如图所示。下列说法中正确的是(　　) A.测量时需先断开被测电路 B.钳形电流表也可以用于测量恒定电流 C.图示时刻被测导线中的电流正在增大 D.仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小 4.(多选)(2024·舟山市高二期末)如图所示，理想变压器原线圈接在电压U0=18 V的交流电源上，副线圈与定值电阻R0串联后接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知R0=4 Ω，R的最大阻值为10 Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动。则(　　) A.电压表示数变大，电流表示数变小 B.电源的输出功率变大 C.当R=4 Ω时，电压表示数为3 V D.当R=4 Ω时，R的功率最大 5.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 6.(2024·天津市高二期末)如图所示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.风速变小时，变压器的输入电压变大 D.风速变小时，变压器的输出电压变大 7.(多选)(2024·长春市高二期末)如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin (πt) V的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20 V，充电电流为5 A，充电基座送电线圈接有电阻R1=7.5 Ω，受电线圈接有电阻R2=4.5 Ω，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则下列说法正确的是(　　) A.若此手机的电池容量为4 500 mA·h，则“超充模式”下的充电时间为0.9小时 B.此无线充电器的耗电功率是100 W C.送电线圈与受电线圈的匝数比为5∶1 D.送电线圈两端的电压为212.5 V 8.(多选)(2024·安康市高二期末)夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，a、b端接入正弦式交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是(　　) A.变压器的输入电压降低 B.变压器的输入电流减小 C.电阻r消耗的功率不变 D.a、b端的输入功率增大 9.(10分)(2025·渭南市高二期末)我国高铁技术领先世界，高铁为国人出行提供了极大的便利。如图是某高铁电网为运行的高铁机车(图中用M表示)提供电能的示意图(R0为定值电阻)。用原、副线圈匝数比为1 100∶1的理想电压互感器对电网电压进行监测，电压表示数为100 V。电网经理想变压器降压后U2=27.5 kV。高铁机车运行时，获得的电压为25 kV，功率为10 000 kW。求： (1)(3分)电网的电压U1； (2)(4分)电阻R0的阻值； (3)(3分)变压器原线圈回路的电流I1。 10.(2024·南充市高二期末)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈中接有定值电阻R1，副线圈接有定值电阻R2和滑动变阻器R，电压表、电流表均为理想电表，已知R1∶R2=4∶1，ab两端接一正弦式交流电，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，则(　　) A.电流表A示数变小 B.电压表V示数不变 C.变压器的输出功率先增大后减小 D.电压表示数变化与电流表示数变化的比值||不变 学后反思 第三章专题强化5 变压器综合问题课后作业答案 1、答案　D 解析　电压表读数是交流电有效值，故始终不为零，故A错误；原线圈电压不变，则电压表V1的示数不变，故B错误；根据=，由于匝数比不变，则副线圈输出电压U2不变，Rt温度升高时，阻值减小，副线圈负载总电阻变小，则副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，副线圈输出电压等于R两端电压和V2示数之和，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。 2、答案　C 解析　由题图可知，1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻增大；1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，无法改变电位器接入电路中的阻值，电阻不变，故A、B错误；1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端时，电位器相当于自耦变压器，故顺时针转动电刷时，相当于输入端线圈匝数不变，输出端线圈匝数变大，由电压与匝数成正比可知，输出电压增大，故C正确，D错误。 3、答案　D 解析　该仪表利用互感原理，故测量时需接通被测电路，选项A错误；钳形电流表原理是电磁感应，则只能用于测量交变电流，不能测量恒定电流，选项B错误；根据楞次定律可知图示中虚线表示的磁场正在减弱，可知该时刻被测导线中的电流正在减小，选项C错误；根据I1n1=I2n2，仅增大二次绕组的匝数n2，电流表示数I2减小，D正确。 4、答案　BD 解析　原线圈电压一定，则副线圈电压一定，滑动变阻器R的滑片P向下滑动，副线圈总电阻减小，则电流表示数变大，R0两端电压变大，则电压表示数变小，故A错误；副线圈电压一定，电流变大，变压器的输出功率变大，则电源的输出功率变大，故B正确；原线圈电压U0=18 V，原、副线圈匝数比为1∶3，则副线圈电压U1=54 V，当R=4 Ω时，副线圈电流I== A，电压表示数为UR=27 V，故C错误；把副线圈看作电源，把R0看作是电源内电阻，当R=R0=4 Ω时，R的功率最大，故D正确。 5、答案　C 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==，即U2=4U1，A错误；流过R1的电流I1=，流过R2的电流I2===4I1，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。 6、答案　B 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，所以风速变大或变小时，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，所以风速变小时，交流发电机的电动势变小，则变压器的输入电压变小，故C错误；由变压器原、副线圈电压与匝数关系=，由于风速变大时，输入电压U1增大，而输出电压U2不变，原线圈匝数n1不变时，n2应减小，则滑片P将向下移动，故B正确。 7、答案　ACD 解析　由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即t== h=0.9 h，故A正确；由于原、副线圈回路中均接有定值电阻，根据原、副线圈的电压与匝数的关系可得==，=，其中U=220 V，U0=20 V，代入数据解得=，即送电线圈与受电线圈的匝数之比为5∶1，故C正确；由匝数比可知原线圈电流应为I1==1 A，所以此无线充电器的耗电功率为P=UI1=220 W，故B错误；送电线圈两端的电压为U1=U-I1R1=212.5 V，D正确。 8、答案　AD 解析　设变压器的副线圈的总电阻为RD，则变压器可等效为在原线圈电路中接入一个等效电阻，该等效电阻为R'=，其中=，=，RD=，解得R'=()2RD，当开关S闭合后，副线圈的总电阻RD减小，即原线圈中的等效电阻R'减小，根据“串反并同”，可知与R'串联的定值电阻r的电流、电压、电功率都增大，即变压器的输入电流增大，变压器的输入电压为U1=U-Ur，电源的电压U不变，定值电阻r的电压Ur增大，所以变压器的输入电压减小，故A正确，B、C错误；a、b端的输入功率为P=UIr，电源的电压U不变，定值电阻r的电流增大，所以a、b端的输入功率增大，故D正确。 9、答案　(1)1.1×105 V　(2)6.25 Ω　(3)100 A 解析　(1)原、副线圈匝数比为1 100∶1的理想电压互感器对电网电压进行监测，电压表示数为100 V，则有=，解得U1=1.1×105 V (2)高铁机车运行时获得的电流为I2== A=400 A 由欧姆定律可得电阻R0的阻值为R0==6.25 Ω (3)由理想变压器原、副线圈的功率关系可得I1U1=I2U2，解得I1=100 A。 10、答案　D 解析　将原、副线圈和电阻R1等效为电源。等效后I2=，当滑动变阻器R的滑片向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，电流表A示数变大，故A错误；由题可知U1=U0-I1R1，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系可得==，==，联立可得U2=-I2，由于I2变大，所以U2变小，电压表V示数变小，故B错误；根据闭合电路欧姆定律U2=E等效-I2r等效，可知等效内阻r等效=，当外电阻接近内阻时，输出功率增大，由于R1∶R2=4∶1，即≤R2+R，所以R减小时，输出功率一直增大，故C错误；由上述可知||=||=，电压表示数变化与电流表示数变化的比值不变，故D正确。 第三章专题强化5 变压器综合问题课后作业（基础巩固） 一、基础巩固 1.(2024·信阳市高二期末)如图所示，理想变压器的A、B两端接入正弦式交流电，Rt为热敏电阻(温度升高时其 电阻减小)，则(　　) A.在t=0.01 s时，电压表V1的示数为零 B.Rt处温度升高时，电压表V1的示数变小 C.Rt处温度升高时，电流表A示数变小 D.Rt处温度升高时，电压表V2的示数变小 2.电位器是一种常见的电子元件，它通常由电阻体和可转动的电刷组成，如图所示。可以改变电位器上的连接点位置，从而改变电路中的电位差或电阻值，则当电位器的(　　) A.1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小 B.1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻减小 C.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压增大 D.1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端，顺时针转动电刷，输出电压减小 3.(2025·泸州市高二期末)钳形电流表是一种测量电流的仪表，其工作部分主要由一只电磁式电流表和电流互感 器组成，互感器由被测导线、铁芯和二次绕组构成，被测导线视为单匝线圈。某时刻，被测导线及二次绕组的电流方向如图所示。下列说法中正确的是(　　) A.测量时需先断开被测电路 B.钳形电流表也可以用于测量恒定电流 C.图示时刻被测导线中的电流正在增大 D.仅增大二次绕组的匝数，电流表示数减小 4.(多选)(2024·舟山市高二期末)如图所示，理想变压器原线圈接在电压U0=18 V的交流电源上，副线圈与定值电阻R0串联后接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶3，已知R0=4 Ω，R的最大阻值为10 Ω。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动。则(　　) A.电压表示数变大，电流表示数变小 B.电源的输出功率变大 C.当R=4 Ω时，电压表示数为3 V D.当R=4 Ω时，R的功率最大 5.1．工厂利用的交变电流给“36V 40W”照明灯供电，电路如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为55:9，则（　　） A．电源电压有效值为 B．交变电流的周期为0.01s C．灯泡均能正常发光 D．若某个照明灯灯丝烧断，原线圈电流会增大 6.(2024·天津市高二期末)如图所示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.风速变小时，变压器的输入电压变大 D.风速变小时，变压器的输出电压变大 7.(多选)(2024·长春市高二期末)如图所示是磁吸基座无线充电器，当送电线圈通入u=220sin (πt) V的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20 V，充电电流为5 A，充电基座送电线圈接有电阻R1=7.5 Ω，受电线圈接有电阻R2=4.5 Ω，线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失，则下列说法正确的是(　　) A.若此手机的电池容量为4 500 mA·h，则“超充模式”下的充电时间为0.9小时 B.此无线充电器的耗电功率是100 W C.送电线圈与受电线圈的匝数比为5∶1 D.送电线圈两端的电压为212.5 V 8.2．图甲为风力发电的简易模型，发电机与一理想变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈的匝数之比为10:1，某一风速时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像（余弦函数）如图乙所示，发电机的内阻忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．若仅断开开关S，电压表V2的示数为3V B．若仅断开开关S，则通过滑动变阻器R2的电流会减小 C．若保持开关S闭合，仅将滑动变阻器R2的滑片P向下移动，小灯泡会变暗 D．若保持开关S闭合，仅增大风速，电压表V1的示数会增大，变压器的输入功率也会增大 9.3．如图所示，某个小水电站发电机的输出功率为1000kW，发电机的输出电压为500V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为R0=25Ω，用户端需求为240V、960kW。为满足发电机与用户需求的匹配，请你计算： (1)降压变压器输出的电流多大； (2)升压变压器输出的电流多大； (3)升压变压器的匝数比n1∶n2应等于多少？ 二、能力提升（选做） 10.(多选)(2024·安康市高二期末)夏季持续高温，用户用电量激增，用户端电压有所降低。如图所示，a、b端接入正弦式交流电源，理想降压变压器原线圈与定值电阻r串联，副线圈接有三个阻值均为R的定值电阻，当开关S闭合后，下列说法正确的是(　　) A.变压器的输入电压降低 B.变压器的输入电流减小 C.电阻r消耗的功率不变 D.a、b端的输入功率增大 第三章专题强化5 变压器综合问题课后作业（基础巩固）答案 1、答案　D 解析　电压表读数是交流电有效值，故始终不为零，故A错误；原线圈电压不变，则电压表V1的示数不变，故B错误；根据=，由于匝数比不变，则副线圈输出电压U2不变，Rt温度升高时，阻值减小，副线圈负载总电阻变小，则副线圈电流增大，即电流表A示数变大，定值电阻R两端电压增大，副线圈输出电压等于R两端电压和V2示数之和，所以电压表V2的示数变小，故C错误，D正确。 2、答案　C 解析　由题图可知，1、2连接点接入电路时，顺时针转动电刷，电阻增大；1、3连接点接入电路时，顺时针转动电刷，无法改变电位器接入电路中的阻值，电阻不变，故A、B错误；1、3连接点作为输入端，1、2连接点作为输出端时，电位器相当于自耦变压器，故顺时针转动电刷时，相当于输入端线圈匝数不变，输出端线圈匝数变大，由电压与匝数成正比可知，输出电压增大，故C正确，D错误。 3、答案　D 解析　该仪表利用互感原理，故测量时需接通被测电路，选项A错误；钳形电流表原理是电磁感应，则只能用于测量交变电流，不能测量恒定电流，选项B错误；根据楞次定律可知图示中虚线表示的磁场正在减弱，可知该时刻被测导线中的电流正在减小，选项C错误；根据I1n1=I2n2，仅增大二次绕组的匝数n2，电流表示数I2减小，D正确。 4、答案　BD 解析　原线圈电压一定，则副线圈电压一定，滑动变阻器R的滑片P向下滑动，副线圈总电阻减小，则电流表示数变大，R0两端电压变大，则电压表示数变小，故A错误；副线圈电压一定，电流变大，变压器的输出功率变大，则电源的输出功率变大，故B正确；原线圈电压U0=18 V，原、副线圈匝数比为1∶3，则副线圈电压U1=54 V，当R=4 Ω时，副线圈电流I== A，电压表示数为UR=27 V，故C错误；把副线圈看作电源，把R0看作是电源内电阻，当R=R0=4 Ω时，R的功率最大，故D正确。 5、答案C 【详解】A．由于表达式可知，电源电压有效值为，故A错误； B．交变电流的周期为，故B错误； C．根据变压器电压比等于匝数比可得 解得副线圈的输出电压为 可知灯泡均能正常发光，故C正确； D．若某个照明灯灯丝烧断，则副线圈总功率减小，所以原线圈功率减小，根据可知，原线圈电流减小，故D错误。故选C。 6、答案　B 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，所以风速变大或变小时，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，所以风速变小时，交流发电机的电动势变小，则变压器的输入电压变小，故C错误；由变压器原、副线圈电压与匝数关系=，由于风速变大时，输入电压U1增大，而输出电压U2不变，原线圈匝数n1不变时，n2应减小，则滑片P将向下移动，故B正确。 7、答案　ACD 解析　由容量单位可知，手机充电时间为电池容量与充电电流的比值，即t== h=0.9 h，故A正确；由于原、副线圈回路中均接有定值电阻，根据原、副线圈的电压与匝数的关系可得==，=，其中U=220 V，U0=20 V，代入数据解得=，即送电线圈与受电线圈的匝数之比为5∶1，故C正确；由匝数比可知原线圈电流应为I1==1 A，所以此无线充电器的耗电功率为P=UI1=220 W，故B错误；送电线圈两端的电压为U1=U-I1R1=212.5 V，D正确。 8、答案ACD 【详解】A．若仅断开开关S，电压表测量变压器原线圈两端电压的有效值保持不变，则 电压表测量变压器副线圈两端的电压，根据 可知电压表的示数，A项正确； B．若仅断开开关S，副线圈负载总电阻会增大，因不变，故不变，通过副线圈的总电流会减小，定值电阻两端的电压会减小，滑动变阻器两端的电压会增大，故通过滑动变阻器的电流会增大，B项错误； C．若保持开关S闭合，仅将滑动变阻器的滑片向下移动，副线圈负载总电阻会减小，通过副线圈的电流会增大，定值电阻两端的电压会增大，小灯泡两端的电压会减小，故小灯泡的实际功率会降低，会变暗，C项正确； D．若保持开关S闭合，仅增大风速，永磁体转得更快，电源的电动势增大，原线圈两端的电压增大，副线圈两端的电压增大，通过副线圈的电流增大，变压器输出功率增大，其输入功率也增大，D项正确。 故选ACD。 9、答案(1)4kA (2)40A (3) 【详解】（1）根据题意可得 代入数据，解得 （2）损失的功率为 又因为 代入数据，解得I2=40A （3）根据 解得 则升压变压器的匝数比为 10、答案　AD 解析　设变压器的副线圈的总电阻为RD，则变压器可等效为在原线圈电路中接入一个等效电阻，该等效电阻为R'=，其中=，=，RD=，解得R'=()2RD，当开关S闭合后，副线圈的总电阻RD减小，即原线圈中的等效电阻R'减小，根据“串反并同”，可知与R'串联的定值电阻r的电流、电压、电功率都增大，即变压器的输入电流增大，变压器的输入电压为U1=U-Ur，电源的电压U不变，定值电阻r的电压Ur增大，所以变压器的输入电压减小，故A正确，B、C错误；a、b端的输入功率为P=UIr，电源的电压U不变，定值电阻r的电流增大，所以a、b端的输入功率增大，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $