高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí) 交變電流練習(xí)題及答案解析

高考物理專題復(fù)習(xí)-交變電流練習(xí)題及答案解析

題型一、交變電流問(wèn)題中四值的相關(guān)計(jì)算

1.（2019天津）單匝閉合矩形線框電阻為火，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁

通量中與時(shí)間/的關(guān)系圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A.工時(shí)刻線框平面與中性面垂直

2

后兀?

B.線框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為T

26籃

C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為RT

D.從f=°到4過(guò)程中線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為T

【答案】BC

T

【解析】：由圖像可知2時(shí)刻線圈的磁通量最大，因此此時(shí)線圈處于中性面位置，因此A錯(cuò)誤；由圖可知

2?2萬(wàn)

?=-紇=〃加。=服

交流電的周期為T,則T,由交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值為T，則有效值為

嗎=Em=血堿,

W=康丁=2/就

'亞T，故B正確，線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動(dòng)一周的發(fā)熱量,RRT,故C

△0=%=4落

T一△「匚T

正確；從0時(shí)刻到4時(shí)刻的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4,故D錯(cuò)誤。

2.（2014?天津卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸

勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖2中曲線。、6所示，貝1（）

圖1圖2

A.兩次f=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2：3

C.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25Hz

D.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V

【答案】AC

【解析】：本題考查交變電流圖像、交變電流的產(chǎn)生及描述交變電流的物理量等知識(shí)，從圖像可以看出,

從金屬線圈旋轉(zhuǎn)至中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)的周期為4x10-2$,曲線6表示的交變電動(dòng)

勢(shì)的周期為6x10-2s,所以A、C正確，B錯(cuò)誤；由可知，爭(zhēng)=等=祟=/故/產(chǎn)位〃=10V,

匕mbCObla3

曲線b表示的交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為5陋V,D錯(cuò)誤.

3.（2013.山東）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為

交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的

交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為10A

B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50萬(wàn)rad/s

C.O.Ols時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行

D.0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左

【答案】：A

【解析】：電流表顯示的為有效值，I=%=Wg=l（）A故A選項(xiàng)正確，由圖可知交變電流的周期為0.02s,

72V2

2TC27r

0）=——=----=100?rad/s,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；t=0.01s時(shí)感應(yīng)電流的值反向最大，說(shuō)明磁通量的變化率最

T0.02

大，線圈處于與中性面垂直的平面，故C錯(cuò)誤，結(jié)合右手定則，圖示的位置即為0.02s線圈所處的位置，故

在t=0.02s時(shí)通過(guò)R的電流方向自左向右；故D錯(cuò)

4.（2015四川）.小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈Med,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),

方向垂直于線圈中心軸。0',線圈繞勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。矩形線圈必邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的

最大值都為e°,不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓（）

A.峰值是eoB.峰值是2eoC.有效值是qNe。D.有效值是后Ne。

【答案】D

【解析】：由題意可知，線圈"邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為eo,因此對(duì)單匝矩形線圈總電

動(dòng)勢(shì)最大值為2eo,又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線圈中總電動(dòng)勢(shì)最大值為2Neo,根據(jù)閉合電路歐

姆定律可知，在不計(jì)線圈內(nèi)阻時(shí)，輸出電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，即其峰值為2Neo,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;

又由題意可知，若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，由其有效值與

峰值的關(guān)系可知，U=生，即U=皿Ne。，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確。

J2

5.（2016?全國(guó)卷3）如圖所示，Af為半圓形導(dǎo)線框，圓心為O”；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為

ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方

向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t=0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面、且過(guò)。”和ON的軸，以相

同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）

XXXXXXX

A.兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電

B.兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T

C.在時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等

D.兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

【答案】BC

【解析】：設(shè)導(dǎo)線圈半徑為I,角速度為。，兩導(dǎo)線框切割磁感線的等效長(zhǎng)度始終等于圓弧半徑，因此在

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)其瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小始終為E^Bcol2,但進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)時(shí)電流方向相反，所以線框

9jr

中應(yīng)該產(chǎn)生方波交流式電，如圖所示，A錯(cuò)誤；由7=皆可知，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期相同，均為T,

CD

T1

B正確；在時(shí)，兩導(dǎo)線框均在切割磁感線，故兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為超。尸，c正確；對(duì)于

oZ

線框有告務(wù)與3=4"T，解得U宥M=E；對(duì)于線框N,有*f+0+備知0=等匕解得U有產(chǎn)孚

E故兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值并不相等，D錯(cuò)誤.

線框〃線框N

題型二、理想變壓器幾個(gè)重要結(jié)論的應(yīng)用

6.（2018天津）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可忽略）通過(guò)理想變壓器向

定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為/、U,R消耗的功

率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)可，順）

A.R消耗的功率變?yōu)榕c

2

B.電壓表V的讀數(shù)為lu

2

C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?/

D.通過(guò)R的交變電流頻率不變

【答案】B

【解析】試題分析：根據(jù)公式Em=nBSs分析電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化情況;

\_U]_弓

根據(jù)%u211判斷原副線圈中電流電壓的變化情況，根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化;

11

根據(jù)8=2加可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的5,則角速度變?yōu)樵瓉?lái)的5,根據(jù)EmnnBSoo可知電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為

_1u=E_m_1_1

原來(lái)的2,根據(jù)也可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉?lái)的2,即原線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2,根據(jù)

11爐

---------__P=__

n2U2可知副線圈的輸入電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2,即電壓表示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2,根據(jù)R可知R消耗的電功率變

1

-UT

121nnl-2

—p[=.———--------

為4,A錯(cuò)誤B正確；副線圈中的電流為2R,即變?yōu)樵瓉?lái)的2,根據(jù)力L可知原線圈中的電流也變?yōu)?/p>

111

原來(lái)的5,c錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速減小為原來(lái)的2則頻率變?yōu)樵瓉?lái)的5,D錯(cuò)誤.

7.（2017.北京）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在"=220血sinMV）的交流電源上，副線圈接有R=55

。的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是（）

A.原線圈的輸入功率為2200W

B.電流表的讀數(shù)為1A

C.電壓表的讀數(shù)為IIO?V

D.副線圈輸出交流電的周期為50s

【答案】B

【解析】電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為220V,由理想變壓器原、副線圈兩端電壓與線

圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為110V,C錯(cuò)誤；流過(guò)電阻R的電流為2A,可知負(fù)載消耗的

功率為220W,根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220W,A錯(cuò)誤；由P=UI可知，電流表的讀數(shù)為

1A,B正確，由交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式可知，a）=lOOTIrad/s,周期T=0.02s,D錯(cuò)誤。

8.（2014?新課標(biāo)2）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為小、您.原線圈通過(guò)一理想電流表A

接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為H的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端.假設(shè)該二極管的正向電阻

為零，反向電阻為無(wú)窮大.用交流電壓表測(cè)得〃、b端和c、d端的電壓分別為和則

ao-（A）―）I/——H-r-oc

n2R

h

A.UabtUcd—"1?"2

B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小

C.負(fù)載電阻的阻值越小，c、d間的電壓UM越大

D.將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍

【答案】BD

【解析】經(jīng)交流電壓表、交流電流表測(cè)得的值分別為交變電壓和交變電流的有效值，根據(jù)變壓器公式冬=

孑得到輸出電壓，而輸出電壓不等于C、d端電壓，因二極管具有單向?qū)щ娦?，輸入電壓通過(guò)變壓器變壓

后經(jīng)二極管整流后有效值發(fā)生變化，”,=卑=立警％則Uab：Ucd=gl:"2,故A錯(cuò)誤.增大負(fù)載

電阻的阻值氏U"不變，U"也不變，根據(jù)「出=中可知輸出功率減小，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸

出功率可知，輸入功率必減小，故電流表讀數(shù)變小，B正確，C錯(cuò)誤.二極管短路時(shí)，U'cd=U2,輸出功率

尸'出=畢=號(hào)=2尸出，故輸入功率P也加倍，而輸入電壓仿不變，根據(jù)P=Ui/i得電流表讀數(shù)加倍，D正

確.

9.（2016?全國(guó)卷1）一含有理想變壓器的電路如圖1-所示，圖中電阻Ri、R2和R3的阻值分別為3。、1Q和

4Q,@為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示

數(shù)為1;當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為41.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為（）

A.2B.3C.4D.5

【答案】：B

【解析】：開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，原、副線圈的電流比：=孑，通過(guò)&的電流，2=等，副線圈的輸出電壓。2=/2（&

12幾1

22

+4）=嘿，由伊=藍(lán)可得原線圈兩端的電壓U1=5燎），則（7=。1+阿=5（；￡|+3/；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，原、

副線圈的電流比當(dāng)=孑，通過(guò)&的電流/'2=等，副線圈的輸出電壓6=%&=等，由#=?可得原線

/2九2幾2。2

圈兩端的電壓。1=4心3,則U=U1+4/Ki=4償）+121,解得言=3,選項(xiàng)B正確.

10.（2016?全國(guó)卷3）如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓。

為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光.下列說(shuō)法正確的是（）

b

A.原、副線圈匝數(shù)比為9：1

B.原、副線圈匝數(shù)比為1:9

C.此時(shí)a和b的電功率之比為9：1

D.此時(shí)a和b的電功率之比為1:9

【答案】：AD

【解析】設(shè)燈泡的額定電壓為Uo,則輸入電壓U=10Un,由于兩燈泡均正常發(fā)光，故原線圈兩端的電壓

Ui=U-Uo=9Uo,副線圈兩端的電壓。2=。0，所以原、副線圈的匝數(shù)比為：n2=Ui：U2=9：1,A正確，

B錯(cuò)誤；原、副線圈的電流之比八：/2=〃2：〃1=1：9,由電功率2=。/可知，a和b的電功率之比為1：9,

C錯(cuò)誤，D正確.

11.（2016?四川）如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少

相同匝數(shù)，其他條件不變，貝式）

A.小燈泡變亮

B.小燈泡變暗

C.原、副線圈兩端電壓的比值不變

D.通過(guò)原、副線圈電流的比值不變

【答案】：B

【解析】：由變壓器相關(guān)知識(shí)得：瞿=乎，原、副線圈減去相同的匝數(shù)n后：妙=誓=以二4中一空=

U2n2。2孔2n2一n九2"2

一〃（切一C）＜0,則說(shuō)明變壓器原、副線圈的匝數(shù)比變大，則可得出C、D錯(cuò)誤.由于原線圈電壓恒定不

變，則副線圈電壓減小，小燈泡實(shí)際功率減小，小燈泡變暗，A錯(cuò)誤，B正確.

12.（2016?海南卷）圖（a）中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4：1,必為阻值隨溫度升高而減小的熱

敏電阻，以為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表.原線圈所接電壓"隨時(shí)間/按正弦規(guī)律變化,

如圖（b）所示.下列說(shuō)法正確的是（）

A.變壓器輸入、輸出功率之比為4：1

B.變壓器原、副線圈中的電流之比為1：4

C.u隨f變化的規(guī)律為a=51sin（50位）（國(guó)際單位制）

D.若熱敏電阻心的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大

【答案】：BD

【解析】：理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，故A錯(cuò)誤.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比,

故B正確.從圖（b）可知交流電的周期為0.02s,所以a隨f變化的規(guī)律為a=51sin（100TT。，故C錯(cuò)誤.溫度

升高，熱敏電阻阻值減小，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)為輸入的交流電的電壓有效值，故不變，D正確.

13.（2015全國(guó)1）理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3：1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電

阻，原線圈一側(cè)接有電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示，設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、

副線圈回路中電阻消耗的功率之比為k,貝ij（）

□D

A.U=66V,k=l/9B.U=22V,k=l/9

C.U=66V,k=l/3D.U=22V,k=l/3

【答案】A

【解析】根據(jù)理想變壓器的原理：原、副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比即Ui：U2=m：n2,當(dāng)副線圈電壓U2二U,

得原線圈電壓Ui=3U,理想變壓器能量不損耗有P1=P2,即U山=U212，L=u/R，得至"=2;根據(jù)串聯(lián)

3R

電路的特點(diǎn)有：Us=Ui+IiR,聯(lián)立并將U源=220V數(shù)據(jù)代入可得：U=66V;原、副線圈回路中的電阻消耗的

功率根據(jù)P=PR,電阻相等，可得功率之比k=l/9，故選項(xiàng)A正確。

14.（2014?山東卷）如圖所示，將額定電壓為60V的用電器通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上.閉合

開(kāi)關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表（均為理想電表）的示數(shù)分別為220V和2.2A.以下

判斷正確的是（）

用

電

器

A

A.變壓器輸入功率為484W

B.通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6A

C.通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2A

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比2=11：3

【答案】：BD

【解析】：理想電流表沒(méi)有電阻，顯示的2.2A是理想變壓器的輸出電流的有效值，理想電壓表的電阻無(wú)

窮大，顯示的220V是理想變壓器的輸入電壓的有效值.用電器正常工作，所以，理想變壓器的輸出電壓

的有效值為60V.根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，可得"1：〃2=Ui：S=ll：3,選項(xiàng)D正確.理

想變壓器的輸入功率等于輸出功率，P入=P出=60x2.2W=132W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.根據(jù)理想變壓器的電流

與匝數(shù)成反比，即：，2="2："1，可得通過(guò)原線圈的電流的有效值為八=/2/2=0.6A,選項(xiàng)B正確.通過(guò)

變壓器的是正弦交流電，所以副線圈的電流的最大值為4=g/2=2.2mA,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.

15.（2014?福建卷）圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)〃1="4<〃2="3,四根模擬輸電線

的電阻品、&、凡、&的阻值均為R，Ai、A2為相同的理想交流電流表，L、L2為相同的小燈泡，燈絲電

阻RL>2R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化.當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)（）

A.Ai、A2兩表的示數(shù)相同

B.Li、L2兩燈泡的亮度相同

C.&消耗的功率大于以消耗的功率

D.%兩端的電壓小于以兩端的電壓

【答案】D

【解析】由于所以左邊的理想變壓器為升壓變壓器，低壓交流電源經(jīng)過(guò)理想升壓變壓器后，由于

功率不變，所以電流變小，則A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由會(huì)琮，。3=/一人2尺及將

=竽可知,Li兩端的電壓％=。4=彷一腎/A「2R,又L?兩端的電壓優(yōu)2=U\TA〉2R,因勺AI</A2,故勿>42,

由尸=￡可知，Li的功率大于L2的功率，所以Li的亮度大于L2,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Ai表的示數(shù)小于A2

表的示數(shù)，由可知，品消耗的功率小于心消耗的功率，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Ai表的示數(shù)小于A2表

的示數(shù)，由。=小可知，R?兩端的電壓小于凡兩端的電壓，故D項(xiàng)正確.

16.（2014?江蘇卷）遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為小、力2,電壓分別

為Ui、lh，電流分別為人、h，輸電線上的電阻為R變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是（）

A-h=mB.[2=噲c.hU^llRD-5

【答案】：D

【解析】：對(duì)理想變壓器來(lái)說(shuō)，輸出功率決定輸入功率，兩者總相等，故選項(xiàng)D正確；對(duì)只有一組副線圈

的理想變壓器來(lái)說(shuō)，通過(guò)原、副線圈的電流之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比的倒數(shù)，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸

出電流決定輸入電流，/2是由用戶的電流決定的，是由/2決定的，與輸電線上的電阻無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

輸出功率決定輸入功率，升壓變壓器的輸入功率應(yīng)等于用戶的功率與輸電線上消耗的功率之和，故選項(xiàng)C

錯(cuò)誤.

17.（2015海南）如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1,原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦

交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為Ro,負(fù)載電阻的阻值R=11R,。是理想電壓表；現(xiàn)將負(fù)載電

阻的阻值減小為R=5Ro,保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表讀數(shù)為5.0V,貝ij（）

A.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34V

B.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24V

C.原線圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為68V

D.原線圈兩端原來(lái)的電壓有效值約為48V

【答案】AD

18.（2015廣東）圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入

電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V。調(diào)節(jié)前后

A.副線圈中的電流比為1:2

B.副線圈輸出功率比為2:1

C.副線圈的接入匝數(shù)比為2:1

D.原線圈輸入功率比為1:2

【答案】C

【解析】：通過(guò)調(diào)節(jié)觸頭P,使輸出電壓有效值由220V降至110V,輸出電壓減少為原來(lái)的一半，根據(jù)歐姆

定律I=U/R,在電阻不變時(shí)，調(diào)節(jié)前后副線圈輸出電流之比為L(zhǎng)前：L后=U2前：U2后=2：1,選項(xiàng)

A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器原理Ui:U2=m:3，在原線圈電壓和匝數(shù)不變的情況下，副線圈接入匝數(shù)也應(yīng)

該變?yōu)樵瓉?lái)的一半，接入匝數(shù)比此前：他后二強(qiáng)前：U2后=2：1,選項(xiàng)C正確；根據(jù)功率P=UI,得到

調(diào)節(jié)前后副線圈輸出功率之比P2前：P2S=U2jtI2tt：U2后12后=4:1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原線圈的輸入功率

等于副線圈的輸出功率，所以原線圈的輸入功率之比P1前：Pie：P2后=4：1,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

19.（2015江蘇）一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改為110V,已知變壓器原線圈

匝數(shù)為800,則副線圈匝數(shù)為

A.200B.400C.1600D.3200

【答案】B

TJri

【解析】：根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律」=」，可求副線圈匝數(shù)為400,所以B正確。

U2n2

題型三、理想變壓器中電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題

20.（2015安徽）圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、6接在電壓有效值不變的交流電源兩端，品為定值

電阻，R為滑動(dòng)變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置，觀察到電流表Ai的示數(shù)增大了

0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A。則下列說(shuō)法正確的是

A.電壓表Vi示數(shù)增大

B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大

C.該變壓器起升壓作用

D.變阻器滑片是沿cfd的方向滑動(dòng)

【答案】D

【答案】：電流表A1的示數(shù)增大，說(shuō)明副線圈中的電流也在增大，故滑變的阻值一定在減小，所以從C滑

向D,故D選項(xiàng)正確，原副線圈的匝數(shù)不變，原線圈中的電流不變，所以副線圈中的電流也不變。AB錯(cuò)誤,

因?yàn)樵本€圈的電壓不變，所以電流的變化就為功率的變化，原線圈的功率等于副線圈的功率，所以

Yl\j4

」=4=—，所以該變壓器為降壓變壓器。

n2A/j1

21.（2014?廣東）如圖所示的電路中，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓Ui不變，閉合

開(kāi)關(guān)S,下列說(shuō)法正確的是（）

A.P向下滑動(dòng)時(shí)，燈L變亮

B.尸向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變

C.尸向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小

D.P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大

【答案】：BD

【解析】：由于理想變壓器輸入電壓不變，則副線圈電壓U2不變，滑片尸滑動(dòng)時(shí)，對(duì)燈泡兩端的電壓沒(méi)有

影響，故燈泡亮度不變，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，則副

線圈電壓不變，故選項(xiàng)B正確；滑片尸上滑，電阻減小，副線圈輸出電流"增大，則原線圈輸入電流A也

增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)變壓器輸出功率尸2=物/2將變大，故選項(xiàng)D正確.

22.（2015天津）如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸

頭Q來(lái)調(diào)節(jié)在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加

一電壓為U的正弦交流電，則

A.保持Q的位置不變，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大

B.保持Q的位置不變，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小

c.保持p的位置不變，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大

D.保持P的位置不動(dòng).將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小

【答案】BC

【解析】保持Q位置不動(dòng)時(shí)，負(fù)載電路電壓保持不變，將P向上滑動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大，故負(fù).載消

耗功率變小，原線圈輸入功率變小，電流表示數(shù)變小，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；保持P位置不動(dòng)，即負(fù)

載電路電阻不變，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，由理想變壓器電壓、匝數(shù)關(guān)系可知，副線圈輸出電壓升高，負(fù)載電路

消耗功率變大，故原線圈輸入電流變大，所以選項(xiàng)C正確的、D錯(cuò)誤。

A、將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0,保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為5.0V,

根據(jù)串并聯(lián)知識(shí)和歐姆定律得副線圈電壓。2=—x67^=6V

5Ro

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時(shí)原線圈兩端電壓的有效值U1=4U2=24V,所以此時(shí)原線圈兩端電壓的最

大值約為U1m=24V2x34V，故A對(duì)B錯(cuò)；

C、原來(lái)副線圈電路中固定電阻的阻值為RO,負(fù)載電阻的阻值R=llRo，由于保持變壓器輸入電流不變，所

以輸出電流也不變，所以原來(lái)副線圈電壓=—xl27?0=12V

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23.（2016?天津卷）如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表.下列說(shuō)法正

確的是（）

A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭尸向上滑動(dòng)時(shí)，Ri消耗的功率變大

B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭尸向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表Ai示數(shù)變大

D.若閉合開(kāi)關(guān)S,則電流表Ai示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

【答案】：B

【解析】：滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，總電阻也變大，而副

線圈兩端的電壓沒(méi)有變化，所以干路中的電流減小，R消耗的功率變小，A錯(cuò)誤；干路中的電流變小，R

兩端的電壓變小，并聯(lián)電路的電壓變大，即電壓表V示數(shù)變大，B正確；由于變壓器副線圈干路中的電流

變小，所以原線圈中的電流變小，即電流表Ai的示數(shù)變小，C錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S后，并聯(lián)電路的阻值變小，

總電阻也變小，干路中的電流變大，風(fēng)兩端的電壓變大，并聯(lián)電路的電壓變小，通過(guò)&的電流變小，即電

流表A2示數(shù)變小，因變壓器的功率變大，故電流表Ai示數(shù)變大，D錯(cuò)誤.

24.（2016?江蘇卷）一自耦變壓器如圖1-所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在心方間作為原線圈.通

過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈.在服b間輸入電壓為Ui的交變電流時(shí)，c、1間

的輸出電壓為仍，在將滑動(dòng)觸頭從〃點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中（）

A.U2>U1，。2降低B.U2>Ui，升高

C.U2〈U[,仍降低D.U2〈U[,仍升高

【答案】：c

【解析】：根據(jù)變壓器原、副線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)的關(guān)系式有整=?，這里"2<小，所以u(píng)2<[71.

U2/2

在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N