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等效电阻法热搜题集
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2016·全国I卷·高考真题)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻、和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2025·陕西·模拟预测)如图所示,交流电电压,滑动变阻器(阻值)的滑片处于某一位置时,理想交流电压表示数,灯泡(,100W)、(50V,50W)均恰好正常发光。变压器为理想变压器,下列说法正确的是( )
A.变压器输出电压频率为100Hz
B.电阻
C.变压器原副线圈匝数比
D.若将滑动变阻器触头向端移动,灯泡将会变暗
3.(2024·四川成都·二模)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,原线圈电路中接入正弦交流电压,电流表为理想交流电表。已知R1=8Ω,R2=R3,开关S闭合前、后电流表示数之比为3:4。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2=1Ω
B.开关断开时,副线圈磁通量变化率的最大值为
C.开关S闭合时,原线圈的输入功率最大
D.开关断开时,电路中消耗的总功率为1512.5W
4.(24-25高二下·湖南·阶段练习)理想变压器原、副线圈的匝数比为,线路上分别接有五个定值电阻,,,如图所示,在A、B间接入正弦式交变电流,则下列说法正确的是( )
A.、、两端的电压之比为
B.通过的、、电流之比为
C.A、B间输入功率与变压器输入功率之比为
D.若突然断路,则A、B间输入功率变大
5.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比,定值电阻和和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,正弦交流电源输出电压的有效值恒为U。当开关S断开时,电流表的示数为I。则当S闭合时,电流表的示数为( )
A. B.2I C.4I D.5I
二、多选题
6.(2022·江西·一模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:4,a,b端接入电压有效值为U0=6V的正弦式交流电源。电阻R1=1Ω,R2=2Ω,滑动安阻器R3最大阻值为60Ω,此时滑片P处于正中间位置,电表均为理想交流电表,则( )
A.电流表的示数为2A
B.R1与R2的热功率之比为2:1
C.若向上移动P,电压表示数变小
D.若向下移动P,电源的输出功率变大
7.(20-21高三上·广西南宁·阶段练习)理想变压器与三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3组成如图所示的电路,变压器原、副线圈的匝数比为1∶2。在a、b间接入正弦式交变电流,则下列说法正确的是( )
A.R1、R2、R3两端的电压之比为2∶1∶2
B.R1、R2、R3消耗的功率之比为4∶1∶4
C.a、b间输入功率与变压器输入功率之比为15∶2
D.a、b间输入电压与变压器输入电压之比为6∶1
试卷第1页,共3页
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等效电阻法热搜题集
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2016·全国I卷·高考真题)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻、和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】设原、副线圈的匝数比为k,原线圈的电流为,则有副线圈的电流为
原线圈的电压
因为电源电压的有效值恒定,所以有
代入数据则有
解得
故选B。
2.(2025·陕西·模拟预测)如图所示,交流电电压,滑动变阻器(阻值)的滑片处于某一位置时,理想交流电压表示数,灯泡(,100W)、(50V,50W)均恰好正常发光。变压器为理想变压器,下列说法正确的是( )
A.变压器输出电压频率为100Hz
B.电阻
C.变压器原副线圈匝数比
D.若将滑动变阻器触头向端移动,灯泡将会变暗
【答案】B
【详解】A.由可知,故变压器输出电压频率为
A错误;
C.设变压器的输出电压为,灯泡正常发光,则
由题意可知变压器的输入电压为
故变压器原副线圈匝数比,C错误;
B.变压器的输出电流为
由,可得
交流电源的电压有效值为
故电阻的阻值为
B正确;
D.设副线圈总电阻为R,将变压器等效为一个电阻,则有
故
若将滑动变阻器触头向端移动,则副线圈总电阻变大,故等效电阻变大
由可知减小,又因为,故变大,所以变大,流过灯泡L1的电流变大,灯泡将会变亮,D错误。
故选B。
3.(2024·四川成都·二模)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,原线圈电路中接入正弦交流电压,电流表为理想交流电表。已知R1=8Ω,R2=R3,开关S闭合前、后电流表示数之比为3:4。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2=1Ω
B.开关断开时,副线圈磁通量变化率的最大值为
C.开关S闭合时,原线圈的输入功率最大
D.开关断开时,电路中消耗的总功率为1512.5W
【答案】A
【详解】A.由题可知,设R2=R3=R,当开关S断开时,副线圈的负载电阻为2R;当开关闭合时,副线圈的负载电阻为R;将理想变压器的原、副线圈和负载电阻等效为一个电阻,画出电路的等效电路图,如图所示
根据理想变压器电阻等效法,得
因此当开关断开时
当开关闭合时
根据闭合电路欧姆定律,可知等效电路中电流表示数
故
解得
R=1Ω
故A正确;
BC.开关断开时
副线圈电流
副线圈电压
如果副线圈匝数为1,副线圈磁通量变化率的最大值为
但是实际副线圈的匝数未知,因此磁通量变化率不可求,当时,原线圈的输入功率最大,即副线圈开关断开时最大,故BC错误;
D.开关断开时,电路中消耗的总功率为
故D错误。
故选A。
4.(24-25高二下·湖南·阶段练习)理想变压器原、副线圈的匝数比为,线路上分别接有五个定值电阻,,,如图所示,在A、B间接入正弦式交变电流,则下列说法正确的是( )
A.、、两端的电压之比为
B.通过的、、电流之比为
C.A、B间输入功率与变压器输入功率之比为
D.若突然断路,则A、B间输入功率变大
【答案】C
【详解】AB.副线圈总电阻
利用等效法处理电路,则
设流经原线圈的电流为I,则流经的电流为
流经的电流为
流经的电流为
故通过的、、电流之比为;、、两端的电压之比为,故AB错误;
C.A、B间输入功率
变压器输入功率
故A、B间输入功率与变压器输入功率之比为,故C正确;
D.若突然断路,则增大,而不变,则减小,故A、B间输入功率变小,故D错误。
故选C。
5.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比,定值电阻和和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,正弦交流电源输出电压的有效值恒为U。当开关S断开时,电流表的示数为I。则当S闭合时,电流表的示数为( )
A. B.2I C.4I D.5I
【答案】B
【详解】由于理想变压器原线圈电路上含有电阻,则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻,则电路变为简单的串联电路,如下图所示:
根据:,,,
可得:
当S断开时,负载电阻
可得:
根据闭合电路欧姆定律可得原线圈的电流为:
当开关S闭合时,负载电阻
可得:
根据闭合电路欧姆定律可得原线圈的电流为:
可得原线圈的电流的关系为:
因匝数比一定,故副线圈的电流的关系与原线圈的电流的关系相同,即当S闭合时,电流表的示数为2I。
故选B。
二、多选题
6.(2022·江西·一模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1:4,a,b端接入电压有效值为U0=6V的正弦式交流电源。电阻R1=1Ω,R2=2Ω,滑动安阻器R3最大阻值为60Ω,此时滑片P处于正中间位置,电表均为理想交流电表,则( )
A.电流表的示数为2A
B.R1与R2的热功率之比为2:1
C.若向上移动P,电压表示数变小
D.若向下移动P,电源的输出功率变大
【答案】AD
【详解】A.设通过R1的电流为4I,则副线圈电流为I,初级电压
U0-4IR1=6-4I
根据匝数比
可知次级电压为
U2=4(6-4I)
根据输入和输出功率相等
代入数据解得
则电流表的示数为2A,故A正确;
B.R1的热功率为
R2的热功率为
则R1与R2的热功率之比为8:1,故B错误;
C.若向上移动P,则R3电阻变大,次级电流变小,初级电流也变小,电阻R1的电压变小,变压器输入电压变大,次级电压变大,电压表读数将变大,故C错误;
D.若向下移动P,则R3电阻变小,次级电流变大,初级电流也变大,根据
P=IU
可知电源输出功率将变大,故D正确。
故选AD。
7.(20-21高三上·广西南宁·阶段练习)理想变压器与三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3组成如图所示的电路,变压器原、副线圈的匝数比为1∶2。在a、b间接入正弦式交变电流,则下列说法正确的是( )
A.R1、R2、R3两端的电压之比为2∶1∶2
B.R1、R2、R3消耗的功率之比为4∶1∶4
C.a、b间输入功率与变压器输入功率之比为15∶2
D.a、b间输入电压与变压器输入电压之比为6∶1
【答案】CD
【详解】A.理想变压器原、副线圈电压之比为
由能量守恒有
得
R2两端电压等于原线圈电压
UR2 = U1R3两端电压等于副线圈电压
UR3 = U2
则
设
R1 = R2 = R3 = R
则流过R2的电流为
流过R3的电流为
流过原线圈的电流为
I1 = 2I2 =
则流过R1的电流
则R1两端电压为
因此R1、R2、R3两端的电压之比为
UR1:UR2:UR3 = 5:1:2
A错误;
B.R1、R2、R3消耗的功率之比为
PR1:PR2:PR3 = UR12:UR22:UR32 = 25:1:4
B错误;
C.由于理想变压器本身不消耗能量,则a、b间输入功率与变压器输入功率之比为
(PR1 + PR2 + PR3):PR3 = 15:2
C正确;
D.a、b间输入电压与变压器输入电压之比为
D正确。
故选CD。
试卷第1页,共3页
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