資源簡(jiǎn)介

第三章　專題提升九　理想變壓器的綜合問(wèn)題
(分值：100分)
選擇題1～10題，13題，每小題7分，共77分。
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用
1.在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的高壓電，所用的器材叫電壓互感器。下列選項(xiàng)所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是(　　)
A B
C D
2.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0 kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(　　)
380 V和5.3 A 380 V和9.1 A
240 V和5.3 A 240 V和9.1 A
3.鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為1.2 A。圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則(　　)
這種電流表能測(cè)直流電流，圖乙的讀數(shù)為2.4 A
這種電流表能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為0.4 A
這種電流表能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6 A
這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6 A
題組二　變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
4.如圖所示，一自耦變壓器接在交流電源上，V1、V2為理想交流電壓表，下列說(shuō)法正確的是(　　)
若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變小
若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變大
若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變大
若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小
5.如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為22∶1，接線柱a、b所接正弦交流電壓u隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器副線圈接有一火警報(bào)警系統(tǒng)，其中R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高而增大。電壓表、電流表均為理想交流電表，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
電壓表示數(shù)為10 V
此交變電源的頻率為0.5 Hz
出現(xiàn)火警時(shí)，電流表示數(shù)增大
出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表示數(shù)增大
題組三　原線圈帶負(fù)載和多個(gè)副線圈問(wèn)題
6.一理想變壓器原、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，原線圈接在電壓為220 V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的比值為k，則(　　)
U＝66 V，k＝ U＝22 V，k＝
U＝66 V，k＝ U＝22 V，k＝
7.(2024·重慶一中高二期末)如圖所示，理想變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2∶n3＝2∶1∶1，電阻R1＝R2＝R3＝R。當(dāng)A、B兩接線柱接正弦交流電時(shí)，通過(guò)R2的電流為I，則R1的功率為(　　)
I2R I2R
2I2R 4I2R
綜合提升練
8.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R，不計(jì)電表內(nèi)阻影響，閉合開(kāi)關(guān)S，則(　　)
電流表A2的示數(shù)減小
電壓表V1的示數(shù)減小
電壓表V2的示數(shù)不變
電流表A1的示數(shù)不變
9.在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，電流表均為理想交流電流表，兩電阻阻值相同。當(dāng)在原線圈兩端加上大小為U的交變電壓時(shí)，三個(gè)電流表的示數(shù)之比I1∶I2∶I3為(　　)
1∶2∶3 1∶2∶1
1∶3∶6 5∶9∶3
10.(多選)如圖所示，理想變壓器原線圈a、b端接入電壓恒定的正弦交流電，R1為定值電阻，R2＝R，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為2R，電流表和電壓表均為理想電表，在滑動(dòng)變阻器的滑片從左端向右端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　)
電流表A1示數(shù)減小
電流表A2示數(shù)增大
電壓表V1示數(shù)增大
電壓表V2示數(shù)減小
11.(12分)如圖甲所示，原線圈電路中接有一量程為0～3 A的理想交流電流表，副線圈兩端接有一只理想交流電壓表和可變電阻R以及若干個(gè)“6 V　6 W”的燈泡。輸入端交流電壓u的圖像如圖乙所示，副線圈電壓表的示數(shù)為9 V。
(1)(4分)求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2；
(2)(4分)要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)；
(3)(4分)為滿足第(2)問(wèn)中要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。
12.(11分)如圖所示，理想變壓器的原線圈跟副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，交流電源電壓u1＝311sin(100πt)V，F(xiàn)為熔斷電流I0＝1.0 A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻。
(1)(5分)當(dāng)電阻R＝100 Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷？
(2)(6分)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R的阻值應(yīng)不小于多少？變壓器輸出的電功率不能超過(guò)多少？
培優(yōu)加強(qiáng)練
13.(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為k∶1，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中R2為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向下移動(dòng)后，電流表及兩個(gè)電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別有|ΔI|、|ΔU|和|ΔU3|表示，下列判斷正確的是(　　)
＝R1 ＝R3
＝ ＝
專題提升九　理想變壓器的綜合問(wèn)題
1.B　[由電壓互感器的工作原理可知，電壓互感器應(yīng)跨接在火線與零線之間，且由于電壓與匝數(shù)成正比，故電壓互感器應(yīng)使高壓電線并聯(lián)接入匝數(shù)較多的線圈上，B正確。]
2.B　[根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系＝，代入數(shù)據(jù)解得副線圈兩端的電壓有效值U2＝380 V，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，即P入＝P出＝U1I1，解得I1＝ A＝9.1 A，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
3.C　[由于變壓器工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即通過(guò)原線圈的電流變化使副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故這種電流表只能測(cè)交流電流。根據(jù)理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系，有n1I1＝n2I2，得I2＝I1，由題意可知當(dāng)n1＝1時(shí)，I2＝1.2 A，則當(dāng)n1＝3時(shí)，I2′＝3.6 A，故選項(xiàng)C正確。]
4.A　[設(shè)變壓器的輸入電壓為U1，輸出電壓為U2；若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，輸入電壓U1不變，V1示數(shù)不變，根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系＝，由于n2減小，故輸出電壓U2減小，故燈泡消耗的功率減小，V2的示數(shù)變小，故A正確，B錯(cuò)誤；若F不動(dòng)，輸入電壓U1不變，則輸出電壓U2也不變，V1示數(shù)不變；滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻值減小，則副線圈回路中的電流增大，燈泡中的電流、電壓都增大，燈泡消耗的功率變大；由UV2＝U2－UL可知電壓表V2示數(shù)變小，故C、D錯(cuò)誤。]
5.D　[由題圖乙可知，輸入電壓有效值為220 V，理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，由此可得副線圈的電壓為10 V，電壓表測(cè)的是熱敏電阻的電壓，R1、R2的總電壓為10 V，所以電壓表的示數(shù)小于10 V，故A錯(cuò)誤；此交變電源的頻率為f＝＝ Hz＝50 Hz，故B錯(cuò)誤；當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，溫度升高，電阻R2變大，副線圈的電流變小，所以原線圈電流即電流表示數(shù)減小，R1兩端的電壓減小，由于副線圈的總電壓不變，所以R2兩端的電壓即電壓表示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤，D正確。]
6.A　[原、副線圈兩端電壓比等于線圈匝數(shù)比，根據(jù)副線圈回路中負(fù)載電阻兩端的電壓為U，可知副線圈兩端電壓為U，原線圈兩端電壓為3U，通過(guò)副線圈的電流I2＝，根據(jù)＝可得通過(guò)原線圈的電流I1＝，原線圈接有電壓為220 V的交流電，則220 V＝3U＋R，整理可得U＝66 V；根據(jù)P＝I2R，又因?yàn)殡娮柘嗟龋琁1∶I2＝1∶3，可得原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為P1∶P2＝1∶9，即k＝，選項(xiàng)A正確。]
7.B　[設(shè)R3兩端電壓為U，則R2兩端電壓為U2＝U＝U，原線圈兩端的電壓為U1＝U＝2U，又因?yàn)橥ㄟ^(guò)R2電流為I，則I＝＝，則通過(guò)R3的電流為I3＝＝＝I，由U1I1＝U2I1＋U3I3，得通過(guò)R1的電流I1＝I，故P1＝IR＝I2R，A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]
8.A　[閉合開(kāi)關(guān)S后，副線圈所在回路的總電阻減小，由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，即V1示數(shù)不變，B錯(cuò)誤；通過(guò)副線圈的總電流增大，則通過(guò)原線圈的電流增大，故A1的示數(shù)變大，D錯(cuò)誤；通過(guò)副線圈的電流增大，串聯(lián)在副線圈電路中的電阻R兩端的電壓增大，并聯(lián)部分的電壓減小，即V2的示數(shù)減小，則電流表A2的示數(shù)減小，故A正確，C錯(cuò)誤。]
9.D　[由理想變壓器原、副線圈兩端的電壓比等于匝數(shù)比可知＝，＝，解得U2＝U，U3＝U，設(shè)電流表A3的示數(shù)為I，即I3＝I＝＝，則I2＝＝＝3I，理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，即U1I1＝U2I2＋U3I3，解得I1＝I，則I1∶I2∶I3＝5∶9∶3，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]
10.AC　[設(shè)滑動(dòng)變阻器R3的右側(cè)阻值為R0，則副線圈兩端總電阻為R′＝2R－R0＋＝2R－，滑動(dòng)變阻器的滑片從左端向右端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，R0減小，即副線圈兩端總電阻增大，由原線圈兩端等效電阻R原＝R′，可知等效電阻也增大，由閉合電路歐姆定律知原線圈中電流I1減小，故A正確；由于＝，則副線圈電流I2也減小，故B錯(cuò)誤；原線圈輸入電壓U1＝U－I1R1，則電壓表V1示數(shù)增大，故C正確；由于＝，可知電壓表V2示數(shù)變大，故D錯(cuò)誤。]
11.(1)3∶1　(2)9個(gè)　(3) Ω
解析　(1)根據(jù)圖像可得原線圈兩端電壓的最大值U1m＝27 V，其有效值為U1＝27 V，根據(jù)U1∶U2＝n1∶n2，可得n1∶n2＝3∶1。
(2)設(shè)原線圈中通過(guò)的電流為I1，副線圈中通過(guò)的電流為I2，為使副線圈接入的燈泡最多，則原線圈中允許通過(guò)的最大電流的有效值為I1＝3 A，根據(jù)U1I1＝U2I2，代入數(shù)據(jù)后可得I2＝9 A，正常發(fā)光時(shí)每個(gè)燈泡中電流為I燈＝＝1 A，所以最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)為n＝＝9(個(gè))。
(3)可變電阻兩端電壓為UR＝U2－U額＝3 V，所以可變電阻阻值為R＝＝ Ω。
12.(1)不會(huì)熔斷　(2)55 Ω　220 W
解析　原線圈兩端電壓的有效值
U1＝ V＝220 V
由＝得副線圈兩端的電壓
U2＝U1＝×220 V＝110 V。
(1)當(dāng)R＝100 Ω時(shí)，副線圈中電流
I2＝＝ A＝1.1 A
由U1I1＝U2I2得原線圈中的電流
I1＝I2＝×1.10 A＝0.55 A
由于I1＜I0(熔斷電流)，故保險(xiǎn)絲不會(huì)被熔斷。
(2)設(shè)電阻R取某一值R0時(shí)，原線圈中的電流I1′剛好達(dá)到保險(xiǎn)絲的熔斷電流I0，
即I1′＝1.0 A，則副線圈中的電流
I2′＝I1′＝2×1.0 A＝2.0 A
電阻R的阻值R0＝＝ Ω＝55 Ω
此時(shí)變壓器的輸出功率
P2＝I2′U2＝2.0×110 W＝220 W
可見(jiàn)要使保險(xiǎn)絲F不被熔斷，電阻R的阻值不能小于55 Ω，變壓器輸出的電功率不能超過(guò)220 W。
13.BD　[根據(jù)題意，電壓表V3測(cè)R3兩端電壓，流過(guò)R3的電流等于電流表的讀數(shù)，有U3＝I2R3，滑片向下移動(dòng)后U3′＝I2′R3，則兩式相減有＝R3，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)交變電源電壓的有效值為U，有U＝U1＋I(xiàn)1R1，又＝k，＝，可得U＝kU2＋I(xiàn)2R1，滑片向下移動(dòng)后U＝kU2′＋I(xiàn)2′R1，兩式相減有0＝k(U2′－U2)＋(I2′－I2)R1，可得＝＝，故C錯(cuò)誤，D正確。]專題提升九　理想變壓器的綜合問(wèn)題
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.掌握常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用。2.掌握理想變壓器的制約關(guān)系和動(dòng)態(tài)分析。3.會(huì)對(duì)變壓器原線圈有負(fù)載的電路及有多個(gè)副線圈的電路進(jìn)行分析。
提升1　常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用
1.自耦變壓器
圖甲所示是自耦變壓器的示意圖，這種變壓器的特點(diǎn)是鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，如果把整個(gè)線圈作為原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作為原線圈，整個(gè)線圈作為副線圈，就可以升高電壓。
調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，A、B之間加上輸入電壓U1，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2。
2.互感器
分類 電壓互感器 電流互感器
原理圖
原線圈的連接 并聯(lián)在高壓電路中 串聯(lián)在待測(cè)電路中
副線圈的連接 連接電壓表 連接電流表
互感器的作用 將高電壓變?yōu)榈碗妷?將大電流變?yōu)樾‰娏?br/>利用的關(guān)系式 ＝ I1n1＝I2n2
注意　(1)電壓互感器是降壓變壓器，據(jù)＝，知n1>n2。電流互感器是升壓變壓器，據(jù)＝，知n1(2)區(qū)分電壓互感器與電流互感器的三個(gè)標(biāo)志。
①測(cè)量?jī)x器不同，電壓互感器用電壓表，電流互感器用電流表。
②原、副線圈匝數(shù)關(guān)系不同。
③原線圈接線方式不同，前者接在火線和零線間，后者接在火線上。
例1 一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b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a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中(　　)
A.U2>U1，U2減小 　 B.U2>U1，U2增大
C.U2聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例2 如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，圖中電壓表示數(shù)為220 V，電流表示數(shù)為10 A，則高壓輸電線的送電功率為(　　)
A.2.2×103 W B.2.2×10－2 W
C.2.2×108 W D.2.2×104 W
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練1 如圖所示，甲、乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k1，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k2，電流表讀數(shù)為I，則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為(　　)
A.k1U，k2I B.k1U，
C.，k2I D.，
提升2　變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
1.理想變壓器工作時(shí)的制約關(guān)系
電壓制約 當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定時(shí)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，即U2＝
電流制約 當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定時(shí)，輸出電流I2決定輸入電流I1，即I1＝
功率制約 輸出功率P2決定輸入功率P1，P2增大，則P1增大；P2減小，則P1減小；P2為0，則P1為0
2.變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的兩類情況
(1)原線圈兩端電壓和負(fù)載電阻不變，副線圈電流、功率及原線圈電流隨原、副線圈匝數(shù)比的變化而變化。
(2)原線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，副線圈電流、功率及原線圈電流隨負(fù)載電阻的變化而變化。
3.動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析思路
例3 (多選)如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A.副線圈兩端M、N的輸出電壓減小
B.副線圈輸電線等效電阻R兩端的電壓增大
C.通過(guò)燈泡L1的電流減小
D.原線圈中的電流增大
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
理想變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的處理方法
(1)抓住三個(gè)決定原則：輸入電壓U1決定輸出電壓U2；輸出電流I2決定輸入電流I1；輸出功率P2決定輸入功率P1。
(2)把副線圈當(dāng)作電源，研究副線圈電路電阻變化。
(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律，判斷副線圈電流的變化、功率的變化。
(4)根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律、變流規(guī)律和功率規(guī)律判斷原線圈電流的變化及輸入功率的變化。　　　　
訓(xùn)練2 (多選)如圖所示是一理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流，則(　　)
A.保持U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，I1將增大
B.保持U1及P的位置不變，S由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小
C.保持U1不變，S合到a處時(shí)，使P上滑，I1將增大
D.保持P的位置不變，S合到a處時(shí)，若U1增大，I1將增大
提升3　變壓器原線圈有負(fù)載的電路分析
原線圈接有負(fù)載的理想變壓器問(wèn)題的分析方法
分析理想變壓器原線圈接有負(fù)載的問(wèn)題時(shí)，要明確原線圈所在的電路結(jié)構(gòu)，從而確定各物理量之間的關(guān)系。
(1)負(fù)載與原線圈串聯(lián)，如圖甲所示。
負(fù)載會(huì)分擔(dān)一部分電壓，原線圈兩端的電壓U1＝U－UR，流過(guò)負(fù)載的電流等于原線圈中的電流，有＝，＝。
(2)負(fù)載與原線圈并聯(lián)，如圖乙所示。
負(fù)載會(huì)分流，原線圈兩端的電壓U1＝U，流過(guò)原線圈的電流I1＝I－IR，有＝，＝。
例4 (多選)在如圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220 V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為定值電阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.所用交流電的頻率為50 Hz
B.電壓表的示數(shù)為100 V
C.電流表的示數(shù)為1 A
D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5 W
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練3 如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶4，a、b兩端接到交流電源上，R1、R2為阻值相同的定值電阻，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.副線圈兩端電壓是電源電壓的
B.流過(guò)R1的電流是流過(guò)R2電流的4倍
C.R1上的電功率是R2上電功率的
D.R1上的電功率是R2上電功率的16倍
提升4　有多個(gè)副線圈的變壓器
具有兩個(gè)副線圈的變壓器的三個(gè)關(guān)系，如圖所示，S1、S2都閉合。
(1)電壓關(guān)系：＝＝。
(2)電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3。
(3)功率關(guān)系：P1＝P2＋P3。
例5 (多選)如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2，兩個(gè)副線圈分別接有電阻R1和R2。當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I。不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.通過(guò)電阻R2的電流為
B.電阻R2兩端的電壓為
C.n0與n1的比值為
D.發(fā)電機(jī)的功率為
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(常見(jiàn)變壓器)(多選)鉗形電流表多用于大電流的估測(cè)。某鉗形電流表如圖所示，被測(cè)導(dǎo)線、鐵芯、線圈構(gòu)成一個(gè)電流互感器。按下手柄時(shí)，鉗形電流表的鐵芯可以被分開(kāi)，把被測(cè)的載流導(dǎo)線放入后，松開(kāi)手柄，鐵芯閉合。導(dǎo)線中的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，電流表與套在鐵芯上的線圈相連，可以間接得知導(dǎo)線中的電流。關(guān)于該鉗形電流表，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.該鉗形電流表屬于升壓變壓器
B.該鉗形電流表屬于降壓變壓器
C.若載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，則鉗形電流表的示數(shù)將偏大
D.若載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，則鉗形電流表的示數(shù)將偏小
2.(變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題)變壓器的副線圈匝數(shù)可調(diào)，R0為輸電線電阻。滑動(dòng)觸頭P處于如圖所示位置時(shí)，用戶的用電器恰好正常工作。當(dāng)用電器增多時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.原線圈中的電流減小
B.副線圈兩端的電壓減小
C.用電器增多時(shí)，只需使滑動(dòng)觸頭P向上滑，用電器仍能正常工作
D.用電器增多時(shí)，只需減小電源的輸出電壓，用電器仍能正常工作
3.(變壓器原線圈有負(fù)載的電路分析)如圖所示，理想變壓器的原線圈與交流電源相連，當(dāng)規(guī)格為“2 V　0.4 W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)，R1消耗的功率為0.1 W，已知R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.變壓器原線圈中的電流為0.2 A
B.變壓器副線圈兩端的電壓為2 V
C.原、副線圈輸入、輸出的功率之比為2∶1
D.原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1
4.(有多個(gè)副線圈的變壓器)如圖所示，接入理想變壓器中的四個(gè)規(guī)格相同的燈泡均正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(　　)
A.1∶1∶1 B.3∶2∶1
C.6∶2∶1 D.2∶2∶1
專題提升九　理想變壓器的綜合問(wèn)題
提升1
例1 C　[由＝和n1>n2知U2例2 C　[對(duì)互感器甲，高壓輸電線的送電電壓U＝U甲＝220 kV；對(duì)互感器乙，送電電流I＝I乙＝1 000 A；所以高壓輸電線的送電功率P＝UI＝220 kV×1 000 A＝2.2×108 W，C正確。]
訓(xùn)練1 B　[題圖甲是電壓互感器，電壓表的示數(shù)是變壓器的輸出電壓，根據(jù)原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可以得到輸入電壓，即U1＝k1U；題圖乙是電流互感器，電流表的示數(shù)是輸出電流，根據(jù)原、副線圈的電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù)可以得到輸入電流，即I1＝，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
提升2
例3 BCD　[由于輸入電壓不變，當(dāng)S接通時(shí)，理想變壓器副線圈M、N兩端輸出電壓不變，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S接通，并聯(lián)燈泡L2，總電阻變小，由歐姆定律知，流過(guò)R的電流增大，等效電阻R兩端的電壓增大，故B正確；副線圈輸出電流增大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率I1U1＝I2U2，可知原線圈中的電流I1也增大，故D正確；MN間電壓不變，等效電阻R兩端電壓變大，所以燈泡L1兩端電壓變小，流過(guò)燈泡L1的電流減小，故C正確。]
訓(xùn)練2 ABD　[U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，原線圈匝數(shù)n1減小，由U1∶U2＝n1∶n2，可知U2增大，而R不變，則I2增大，由＝知I1增大，故A項(xiàng)正確；U1及P的位置不變，S由b合到a時(shí)，與A選項(xiàng)情況相反，原線圈匝數(shù)增大，使U2減小，R不變，由P2＝可知R消耗的功率減小，故B項(xiàng)正確；保持U1不變，S合到a處時(shí)，U2不變，使P上滑，R增大，I2＝減小，由＝知I1減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；保持P的位置不變時(shí)，S合到a處時(shí)，若U1增大，由＝可知U2增大，I2＝增大，由＝可知I1增大，故D項(xiàng)正確。]
提升3
例4 AD　[根據(jù)i2－t圖像可知T＝0.02 s，則所用交流電的頻率f＝＝50 Hz，故A正確；副線圈兩端電壓U2＝I2R2＝×10 V＝10 V，由＝得原線圈兩端電壓U1＝100 V，電壓表的示數(shù)U＝220 V－100 V＝120 V，故B錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)I＝＝ A＝0.5 A，故C錯(cuò)誤；變壓器傳輸?shù)碾姽β蔖＝IR2＋I(xiàn)2R3＝15 W，故D正確。]
訓(xùn)練3 C　[原線圈兩端電壓等于電源電壓，根據(jù)變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比可得＝＝，解得U2＝4U1，A錯(cuò)誤；流過(guò)R1的電流I1＝，流過(guò)R2的電流I2＝＝＝4I1，B錯(cuò)誤；根據(jù)電功率P＝I2R可得R1上的電功率是R2上的電功率的，C正確，D錯(cuò)誤。]
提升4
例5 BC　[電阻R1兩端的電壓U1＝IR1，由變壓器電壓規(guī)律有＝，解得U2＝，則通過(guò)電阻R2的電流I2＝＝，A錯(cuò)誤，B正確；由題意可知發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝NBSω＝2NBL2ω，電動(dòng)勢(shì)的有效值E＝＝NBL2ω，由變壓器的電壓規(guī)律有＝＝，C正確；變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以發(fā)電機(jī)的功率P＝P1＋P2＝I2R1＋I(xiàn)R2＝U1I＋U2I2＝NBL2ωI(＋)，D錯(cuò)誤。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.AC　[鉗形電流表用于大電流的估測(cè)，輸出電流很小，根據(jù)變壓器的規(guī)律可知，鉗形電流表實(shí)質(zhì)上是升壓變壓器，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)n1I1＝n2I2知，若將載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，即n1變大，I1、n2不變，則鉗形電流表的示數(shù)I2將變大，即與原來(lái)示數(shù)相比偏大，故C正確，D錯(cuò)誤。]
2.C　[原線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓不變，故B錯(cuò)誤；當(dāng)用電器增多時(shí)，總電阻減小，副線圈中電流增大，根據(jù)原、副線圈電流之比等于匝數(shù)的反比可知，原線圈中電流也增大，故A錯(cuò)誤；用電器增多時(shí)，通過(guò)R0的電流增大，R0分得的電壓也增大，要使用電器仍能正常工作，應(yīng)增大副線圈兩端電壓，而原線圈兩端電壓不變，應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)，增加副線圈匝數(shù)，故C正確；用電器增多時(shí)，若減小電源的輸出電壓，在匝數(shù)比不變的情況下，副線圈兩端電壓減小，則用電器不能正常工作，故D錯(cuò)誤。]
3.D　[變壓器原線圈中的電流I1＝＝ A＝0.1 A，故A錯(cuò)誤；變壓器副線圈中的電流I2＝＝ A＝0.2 A，則變壓器副線圈兩端的電壓U2＝I2R2＋UL＝0.2×5 V＋2 V＝3 V，故B錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的原理可知，輸入功率等于輸出功率，故C錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器的電流關(guān)系得＝＝，即原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，故D正確。]
4.B　[燈泡均正常發(fā)光，可得UA＝UB＝UC＝UD，所以U2＝2U3，由理想變壓器的電壓關(guān)系知＝＝；同理，燈泡正常發(fā)光，功率相等，即PA＝PB＝PC＝PD，由P＝I2R，得IA＝IB＝IC＝ID，即I1＝I2＝I3，由U1I1＝U2I2＋U3I3，得n1I1＝n2I2＋n3I3，即n1＝n2＋n3＝2n3＋n3＝3n3，所以n1∶n2∶n3＝3∶2∶1，故B正確。](共61張PPT)
專題提升九　理想變壓器的綜合問(wèn)題
第三章　交流電
1.掌握常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用。
2.掌握理想變壓器的制約關(guān)系和動(dòng)態(tài)分析。
3.會(huì)對(duì)變壓器原線圈有負(fù)載的電路及有多個(gè)副線圈的電路進(jìn)行分析。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
提升
01
課后鞏固訓(xùn)練
03
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
提升
1
提升2　變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
提升1　常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用
提升3　變壓器原線圈有負(fù)載的電路分析
提升4　有多個(gè)副線圈的變壓器
提升1　常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用
1.自耦變壓器
圖甲所示是自耦變壓器的示意圖，這種變壓器的特點(diǎn)是鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，如果把整個(gè)線圈作為原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作為原線圈，整個(gè)線圈作為副線圈，就可以升高電壓。
調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示。線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，A、B之間加上輸入電壓U1，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2。
2.互感器
(2)區(qū)分電壓互感器與電流互感器的三個(gè)標(biāo)志。
①測(cè)量?jī)x器不同，電壓互感器用電壓表，電流互感器用電流表。
②原、副線圈匝數(shù)關(guān)系不同。
③原線圈接線方式不同，前者接在火線和零線間，后者接在火線上。
C
例1 一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b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a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中(　　)
A.U2>U1，U2減小 　 B.U2>U1，U2增大
C.U2C
例2 如圖所示，L1和L2是高壓輸電線，甲、乙是兩只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，圖中電壓表示數(shù)為220 V，電流表示數(shù)為10 A，則高壓輸電線的送電功率為(　　)
A.2.2×103 W B.2.2×10－2 W
C.2.2×108 W D.2.2×104 W
B
訓(xùn)練1 如圖所示，甲、乙兩圖中的理想變壓器以不同的方式接在高壓電路中。甲圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k1，電壓表讀數(shù)為U，乙圖中變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為k2，電流表讀數(shù)為I，則甲圖中高壓線電壓和乙圖中高壓線電流分別為(　　)
提升2　變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
1.理想變壓器工作時(shí)的制約關(guān)系
2.變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的兩類情況
(1)原線圈兩端電壓和負(fù)載電阻不變，副線圈電流、功率及原線圈電流隨原、副線圈匝數(shù)比的變化而變化。
(2)原線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，副線圈電流、功率及原線圈電流隨負(fù)載電阻的變化而變化。
3.動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析思路
BCD
例3 (多選)如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過(guò)輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(　　 )
A.副線圈兩端M、N的輸出電壓減小
B.副線圈輸電線等效電阻R兩端的電壓增大
C.通過(guò)燈泡L1的電流減小
D.原線圈中的電流增大
解析　由于輸入電壓不變，當(dāng)S接通時(shí)，理想變壓器副線圈M、N兩端輸出電壓不變，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S接通，并聯(lián)燈泡L2，總電阻變小，由歐姆定律知，流過(guò)R的電流增大，等效電阻R兩端的電壓增大，故B正確；副線圈輸出電流增大，根據(jù)輸入功率等于輸出功率I1U1＝I2U2，可知原線圈中的電流I1也增大，故D正確；MN間電壓不變，等效電阻R兩端電壓變大，所以燈泡L1兩端電壓變小，流過(guò)燈泡L1的電流減小，故C正確。
理想變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題的處理方法
(1)抓住三個(gè)決定原則：輸入電壓U1決定輸出電壓U2；輸出電流I2決定輸入電流I1；輸出功率P2決定輸入功率P1。
(2)把副線圈當(dāng)作電源，研究副線圈電路電阻變化。
(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律，判斷副線圈電流的變化、功率的變化。
(4)根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律、變流規(guī)律和功率規(guī)律判斷原線圈電流的變化及輸入功率的變化。　　　　
ABD
訓(xùn)練2 (多選)如圖所示是一理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流，則(　　 )
A.保持U1及P的位置不變，S由a合到b時(shí)，I1將增大
B.保持U1及P的位置不變，S由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小
C.保持U1不變，S合到a處時(shí)，使P上滑，I1將增大
D.保持P的位置不變，S合到a處時(shí)，若U1增大，I1將增大
提升3　變壓器原線圈有負(fù)載的電路分析
AD
例4 (多選)在如圖(a)所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220 V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為定值電阻，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.所用交流電的頻率為50 Hz
B.電壓表的示數(shù)為100 V
C.電流表的示數(shù)為1 A
D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5 W
訓(xùn)練3 如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶4，a、b兩端接到交流電源上，R1、R2為阻值相同的定值電阻，下列說(shuō)法正確的是(　　)
C
提升4　有多個(gè)副線圈的變壓器
具有兩個(gè)副線圈的變壓器的三個(gè)關(guān)系，如圖所示，S1、S2都閉合。
BC
例5 (多選)如圖，發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n0、n1和n2，兩個(gè)副線圈分別接有電阻R1和R2。當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，理想電流表讀數(shù)為I。不計(jì)線圈電阻，下列說(shuō)法正確的是(　　)
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
AC
1.(常見(jiàn)變壓器)(多選)鉗形電流表多用于大電流的估測(cè)。某鉗形電流表如圖所示，被測(cè)導(dǎo)線、鐵芯、線圈構(gòu)成一個(gè)電流互感器。按下手柄時(shí)，鉗形電流表的鐵芯可以被分開(kāi)，把被測(cè)的載流導(dǎo)線放入后，松開(kāi)手柄，鐵芯閉合。導(dǎo)線中的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，電流表與套在鐵芯上的線圈相連，可以間接得知導(dǎo)線中的電流。關(guān)于該鉗形電流表，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.該鉗形電流表屬于升壓變壓器
B.該鉗形電流表屬于降壓變壓器
C.若載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，則鉗形電流表的
示數(shù)將偏大
D.若載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，則鉗形電流表的示數(shù)將偏小
解析　鉗形電流表用于大電流的估測(cè)，輸出電流很小，根據(jù)變壓器的規(guī)律可知，鉗形電流表實(shí)質(zhì)上是升壓變壓器，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)n1I1＝n2I2知，若將載流導(dǎo)線在鉗口多繞幾圈，即n1變大，I1、n2不變，則鉗形電流表的示數(shù)I2將變大，即與原來(lái)示數(shù)相比偏大，故C正確，D錯(cuò)誤。
C
2.(變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題)變壓器的副線圈匝數(shù)可調(diào)，R0為輸電線電阻。滑動(dòng)觸頭P處于如圖所示位置時(shí)，用戶的用電器恰好正常工作。當(dāng)用電器增多時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.原線圈中的電流減小
B.副線圈兩端的電壓減小
C.用電器增多時(shí)，只需使滑動(dòng)觸頭P向上滑，用電器仍能正常工作
D.用電器增多時(shí)，只需減小電源的輸出電壓，用電器仍能正常工作
解析　原線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，
則副線圈兩端電壓不變，故B錯(cuò)誤；當(dāng)用電器增多
時(shí)，總電阻減小，副線圈中電流增大，根據(jù)原、
副線圈電流之比等于匝數(shù)的反比可知，原線圈中
電流也增大，故A錯(cuò)誤；用電器增多時(shí)，通過(guò)R0的電流增大，R0分得的電壓也增大，要使用電器仍能正常工作，應(yīng)增大副線圈兩端電壓，而原線圈兩端電壓不變，應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)，增加副線圈匝數(shù)，故C正確；用電器增多時(shí)，若減小電源的輸出電壓，在匝數(shù)比不變的情況下，副線圈兩端電壓減小，則用電器不能正常工作，故D錯(cuò)誤。
D
3.(變壓器原線圈有負(fù)載的電路分析)如圖所示，理想變壓器的原線圈與交流電源相連，當(dāng)規(guī)格為“2 V　0.4 W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)，R1消耗的功率為0.1 W，已知R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.變壓器原線圈中的電流為0.2 A
B.變壓器副線圈兩端的電壓為2 V
C.原、副線圈輸入、輸出的功率之比為2∶1
D.原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1
B
4.(有多個(gè)副線圈的變壓器)如圖所示，接入理想變壓器中的四個(gè)規(guī)格相同的燈泡均正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(　　)
A.1∶1∶1 B.3∶2∶1
C.6∶2∶1 D.2∶2∶1
課后鞏固訓(xùn)練
3
B
題組一　常見(jiàn)變壓器及應(yīng)用
1.在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的高壓電，所用的器材叫電壓互感器。下列選項(xiàng)所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是(　　)
對(duì)點(diǎn)題組練
解析　由電壓互感器的工作原理可知，電壓互感器應(yīng)跨接在火線與零線之間，且由于電壓與匝數(shù)成正比，故電壓互感器應(yīng)使高壓電線并聯(lián)接入匝數(shù)較多的線圈上，B正確。
B
2.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分。一升壓式自耦變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1 900匝；原線圈為1 100匝，接在有效值為220 V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0 kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(　　)
A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 A
C.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A
C
3.鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為1.2 A。圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則(　　)
A.這種電流表能測(cè)直流電流，圖乙的讀數(shù)為2.4 A
B.這種電流表能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為0.4 A
C.這種電流表能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6 A
D.這種電流表既能測(cè)直流電流，又能測(cè)交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6 A
A
題組二　變壓器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題
4.如圖所示，一自耦變壓器接在交流電源上，V1、V2為理想交流電壓表，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變小
B.若P不動(dòng)，滑片F(xiàn)向下滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變大
C.若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，V1示數(shù)不變，V2示數(shù)變大
D.若F不動(dòng)，滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率變小
D
5.如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為22∶1，接線柱a、b所接正弦交流電壓u隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器副線圈接有一火警報(bào)警系統(tǒng)，其中R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高而增大。電壓表、電流表均為理想交流電表，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.電壓表示數(shù)為10 V B.此交變電源的頻率為0.5 Hz
C.出現(xiàn)火警時(shí)，電流表示數(shù)增大 D.出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表示數(shù)增大
A
題組三　原線圈帶負(fù)載和多個(gè)副線圈問(wèn)題
6.一理想變壓器原、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，原線圈接在電壓為220 V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的比值為k，則(　　)
B
7.(2024·重慶一中高二期末)如圖所示，理想變壓器的匝數(shù)比為n1∶n2∶n3＝2∶1∶1，電阻R1＝R2＝R3＝R。當(dāng)A、B兩接線柱接正弦交流電時(shí)，通過(guò)R2的電流為I，則R1的功率為(　　)
A
8.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R，不計(jì)電表內(nèi)阻影響，閉合開(kāi)關(guān)S，則(　　)
綜合提升練
A.電流表A2的示數(shù)減小
B.電壓表V1的示數(shù)減小
C.電壓表V2的示數(shù)不變
D.電流表A1的示數(shù)不變
解析　閉合開(kāi)關(guān)S后，副線圈所在回路的總電阻減小，由于變壓器的匝數(shù)比和輸入的電壓都不變，所以輸出的電壓也不變，即V1示數(shù)不變，B錯(cuò)誤；通過(guò)副線圈的總電流增大，則通過(guò)原線圈的電流增大，故A1的示數(shù)變大，D錯(cuò)誤；通過(guò)副線圈的電流增大，串聯(lián)在副線圈電路中的電阻R兩端的電壓增大，并聯(lián)部分的電壓減小，即V2的示數(shù)減小，則電流表A2的示數(shù)減小，故A正確，C錯(cuò)誤。
D
9.在如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，電流表均為理想交流電流表，兩電阻阻值相同。當(dāng)在原線圈兩端加上大小為U的交變電壓時(shí)，三個(gè)電流表的示數(shù)之比I1∶I2∶I3為(　　)
A.1∶2∶3 B.1∶2∶1 C.1∶3∶6 D.5∶9∶3
AC
10.(多選)如圖所示，理想變壓器原線圈a、b端接入電壓恒定的正弦交流電，R1為定值電阻，R2＝R，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為2R，電流表和電壓表均為理想電表，在滑動(dòng)變阻器的滑片從左端向右端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.電流表A1示數(shù)減小
B.電流表A2示數(shù)增大
C.電壓表V1示數(shù)增大
D.電壓表V2示數(shù)減小
11.如圖甲所示，原線圈電路中接有一量程為0～3 A的理想交流電流表，副線圈兩端接有一只理想交流電壓表和可變電阻R以及若干個(gè)“6 V　6 W”的燈泡。輸入端交流電壓u的圖像如圖乙所示，副線圈電壓表的示數(shù)為9 V。
(1)求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2；
(2)要求燈泡均正常發(fā)光，求電路中最多允許接入的燈泡個(gè)數(shù)；
(3)為滿足第(2)問(wèn)中要求，求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。
12.如圖所示，理想變壓器的原線圈跟副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，交流電源電壓u1＝311sin(100πt)V，F(xiàn)為熔斷電流I0＝1.0 A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻。
(1)當(dāng)電阻R＝100 Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷？
(2)要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻R的阻值應(yīng)不小于多少？變壓器輸出的電功率不能超過(guò)多少？
答案　(1)不會(huì)熔斷　(2)55 Ω　220 W
(2)設(shè)電阻R取某一值R0時(shí)，原線圈中的電流I1′剛好達(dá)到保險(xiǎn)絲的熔斷電流I0，
即I1′＝1.0 A，則副線圈中的電流
此時(shí)變壓器的輸出功率
P2＝I2′U2＝2.0×110 W＝220 W
可見(jiàn)要使保險(xiǎn)絲F不被熔斷，電阻R的阻值不能
小于55 Ω，變壓器輸出的電功率不能超過(guò)220 W。
BD
13.(多選)如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為k∶1，a、b接入電壓有效值恒定的交變電源，其中R2為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向下移動(dòng)后，電流表及兩個(gè)電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別有|ΔI|、|ΔU|和|ΔU3|表示，下列判斷正確的是(　　)
培優(yōu)加強(qiáng)練

展開(kāi)更多......

收起↑