2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理人教高二同步經(jīng)典題精練之變

壓器

一.選擇題（共5小題）

1.（2024秋?遼寧期末）如圖所示某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)輸出功率恒定、電壓恒定；所有變壓器可

視為理想變壓器；只考慮輸電線(xiàn)電阻，其余電阻不計(jì)；各部分電壓、電流和線(xiàn)圈匝數(shù)符號(hào)如圖。下列關(guān)

于線(xiàn)圈間電壓、電流關(guān)系說(shuō)法正確的是（）

%〃一

用

戶(hù)

n1

A.無(wú)論開(kāi)關(guān)S閉合還是斷開(kāi)，線(xiàn)圈m與n2的電壓和匝數(shù)關(guān)系均為/=--

n2

B.開(kāi)關(guān)S閉合“儲(chǔ)能”時(shí)，線(xiàn)圈m與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為區(qū)=—

C.開(kāi)關(guān)S閉合“放能”時(shí)，線(xiàn)圈m與碓的電流和匝數(shù)關(guān)系為區(qū)=—

D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈m與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為且=在

hn2

2.（2025?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）如圖，一理想變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1：2,副線(xiàn)圈連接一額定電壓6V、

額定功率L8W的白熾燈泡,原線(xiàn)圈與一5。的固定電阻串聯(lián)后接交流電源。若燈泡正常發(fā)光,貝式）

SD

A.交流電源輸出電壓的有效值為4.5V

B.交流電源的輸出功率為3.6W

C.流過(guò)原線(xiàn)圈的電流強(qiáng)度為0.5A

D.若交流電源輸出電壓的有效值減半，流過(guò)燈泡的電流也一定減半

3.（2025?福州校級(jí)模擬）某吹風(fēng)機(jī)內(nèi)部的簡(jiǎn)化電路圖如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2：

1,已知當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)變壓器副線(xiàn)圈中的電流I隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓

為Uo。當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，原線(xiàn)圈的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的3倍。下列說(shuō)法正確的是（）

A.原線(xiàn)圈中電流的周期為0.04s

B.當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，原線(xiàn)圈的輸入功率為Uoli

C.定值電阻R的阻值為四

2。

D.當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，副線(xiàn)圈的輸出電壓變大

4.（2024秋?西城區(qū)期末）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接（3t+（p）的交流電源上。副線(xiàn)圈接

有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。當(dāng)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（）

S

八

A.燈泡Li兩端的電壓減小

B.通過(guò)燈泡Li的電流增大

C.原線(xiàn)圈中的電流減小

D.變壓器的輸入功率增大

5.（2024秋?五華區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線(xiàn)圈ABCD,繞垂直于

V2

磁場(chǎng)的軸00,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，專(zhuān)動(dòng)的角速度為100rad/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為37。矩形線(xiàn)圈通過(guò)滑環(huán)

和電刷與理想變壓器相連，變壓器的觸頭P可移動(dòng)，副線(xiàn)圈所接電阻R=50Q,電表均為理想交流電表。

當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100位sin（100t”

B.P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小

C.t=0時(shí)，電壓表示數(shù)為100/u

D.當(dāng)原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，電阻上消耗的功率為50W

二.多選題（共4小題）

（多選）6.（2024秋?東湖區(qū)校級(jí)期末）如圖為高鐵供電流程的簡(jiǎn)化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓

為Ui的高壓電進(jìn)行降壓；動(dòng)力車(chē)廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4,為動(dòng)力系統(tǒng)供電，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)

的電流為14,發(fā)電廠的輸出電流為11；若變壓器的匝數(shù)n2=n3,則下列關(guān)系式正確的是（）

f\

Y-

Y

發(fā)電廠Y-

1Y

引

牽

所

電

A.Ui：U4>ni：n4B.Ui：U4<ni：n4

C.Il：l4=ni：n4D.Ii：I4=n4：ni

（多選）7.（2024秋?福田區(qū)校級(jí)期末）圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡(jiǎn)化為圖乙。

已知矩形導(dǎo)線(xiàn)框的匝數(shù)為N,面積為S,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框以角速度

3繞垂直磁場(chǎng)方向的軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框與理想變壓器原線(xiàn)圈相連。理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)

比為1：4,圖示時(shí)刻線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，Ri為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，

交流電壓表Vi、V2均視為理想電表，不計(jì)線(xiàn)框的電阻。下列說(shuō)法正確的是（）

A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e=NBS3cos3t

2NBS3

B.線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為------

7T

C.線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180。的過(guò)程中，電壓表V1的示數(shù)先變大后變小

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表V2的示數(shù)始終為2聲NBS3

（多選）8.（2024秋?金鳳區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接入電壓穩(wěn)定的正弦交流電，副線(xiàn)

圈接入最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。在變

阻器滑片從b端向a端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（)

B.電壓表V示數(shù)減小

C.電壓表示數(shù)不變

D.原線(xiàn)圈的輸入功率增大

（多選）9.（2024秋?鄭州期末）某無(wú)線(xiàn)充電接收器構(gòu)造如圖甲，為方便計(jì)算，簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。其

中線(xiàn)圈的外圈半徑為2.4cm,內(nèi)圈半徑為0.8cm,兩端與整流電路相連，電阻不計(jì)。在垂直于線(xiàn)圈平面

施加如圖丙所示隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)磁場(chǎng)垂直于紙面向外為正，則（）

甲乙丙

A.t=0.01s時(shí)，內(nèi)圈抽頭的電勢(shì)比外圈抽頭的電勢(shì)低

B.外圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為內(nèi)圈的3倍

C.內(nèi)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為0.04V

D.整流電路的輸入電壓約為0.36V

三.填空題（共3小題）

10.（2023秋?金臺(tái)區(qū)期末）有些機(jī)床為了安全，照明電燈用的電壓是36V,這個(gè)電壓是把380V的電壓降

壓后得到的。若變壓器的原線(xiàn)圈是1440匝，則副線(xiàn)圈是匝；在某次實(shí)際工作時(shí)輸入電壓只

有220V,則輸出電壓是Vo

11.（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2：1,輸入的交變電壓

如圖乙所示，Li、L2是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發(fā)光，則燈泡Li

（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光，燈泡L2的額定電壓為V,交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u

12.（2024春?福州期末）如何有效地提高能源利用率是人類(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。如下圖是遠(yuǎn)距離輸電

示意圖，變壓器為理想變壓器，若輸入電壓Ui不變，圖示的用電設(shè)備消耗總功率變大，則輸電線(xiàn)上消

耗的電功率;降壓變壓器副線(xiàn)圈兩端的電壓U4（均選填“變小”、“變大”或“不

升壓變壓器R線(xiàn)降壓變壓器

四.解答題（共3小題）

13.（2025?南通模擬）電動(dòng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)利用儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)蓄能量，其原理如圖所示，矩形金屬框部分處于勻

強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直金屬框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬框的電阻為r,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。剎

車(chē)過(guò)程中ab邊垂直切割磁感線(xiàn)，某時(shí)刻ab邊相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為v,金屬框中的電流為I。此時(shí)刻：

（1）判斷ab邊中電流的方向，并求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E；

（2）求儲(chǔ)能裝置兩端的電壓U和金屬框的輸出電功率P。

14.（2025?重慶一模）一輸出功率為180W的太陽(yáng)能板輸出的直流電，經(jīng)轉(zhuǎn)換后變成如圖所示父流電。將

該交流電接入一理想變壓器原線(xiàn)圈，與副線(xiàn)圈相連的一額定電壓為220V的用電器正常工作。求:

（1）該理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比；

（2）通過(guò)該用電器的最大電流和1s時(shí)間內(nèi)電流方向變化的次數(shù)。

15.（2024秋?中山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，理想變壓器的原線(xiàn)圈左端接一有效值為U=12V的正弦式交流

電源，定值電阻Ro=4Q,副線(xiàn)圈接有阻值為Ri=2Q的定值電阻和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Q）,

現(xiàn)電路正常工作，兩塊理想交流電流表Ai的示數(shù)為h=O.5A,A2的示數(shù)為I2=2.OA,求：

（1）變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比k；

（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，求副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm（結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩

位）。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理人教版（2019）高二同步經(jīng)典題精練之變

壓器

參考答案與試題解析

題號(hào)12345

答案ABCDD

選擇題（共5小題）

1.（2024秋?遼寧期末）如圖所示某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)輸出功率恒定、電壓恒定；所有變壓器可

視為理想變壓器；只考慮輸電線(xiàn)電阻，其余電阻不計(jì)；各部分電壓、電流和線(xiàn)圈匝數(shù)符號(hào)如圖。下列關(guān)

于線(xiàn)圈間電壓、電流關(guān)系說(shuō)法正確的是（）

%J2

A.無(wú)論開(kāi)關(guān)S閉合還是斷開(kāi)，線(xiàn)圈m與皿的電壓和匝數(shù)關(guān)系均嵋y

B.開(kāi)關(guān)S閉合“儲(chǔ)能”時(shí)，線(xiàn)圈ni與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為?=—

C.開(kāi)關(guān)S閉合“放能”時(shí)，線(xiàn)圈m與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為&=—

D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈ni與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為'」

hn2

【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】A

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算;根據(jù)能量守恒定律分析能量關(guān)系，結(jié)合變壓規(guī)律可得電流關(guān)系，

據(jù)此分析BCD。

【解答】解：A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：羿，/=電羿，所以2=最，與開(kāi)關(guān)S閉合

還是斷，所以UAtn2開(kāi)無(wú)關(guān)，故A正確；

B、開(kāi)關(guān)S閉合“儲(chǔ)能”時(shí)，根據(jù)能量守恒定律：UiIi=U2l2+U5l5,根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)U2UU5

,%Uq一，

成正比得：一=一=—，解得nili=n2l2+n3l3,故B錯(cuò)誤；

九1n2n5

C、開(kāi)關(guān)S閉合“放能”時(shí)，通過(guò)m線(xiàn)圈的電流為零，根據(jù)能量守恒定律：U5l5=U2l2,解得生=%,

念幾2

故C錯(cuò)誤；

D、開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)UiIi=U2l2,解得區(qū)=歿，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

【點(diǎn)評(píng)】在變壓器問(wèn)題中，不管有多少個(gè)副線(xiàn)圈，總是滿(mǎn)足原線(xiàn)圈的輸入功率等于所有副線(xiàn)圈的輸出功

率之和。

2.（2025?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）如圖，一理想變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1：2,副線(xiàn)圈連接一額定電壓6V、

額定功率L8W的白熾燈泡，原線(xiàn)圈與一5。的固定電阻串聯(lián)后接交流電源。若燈泡正常發(fā)光，則（）

A.交流電源輸出電壓的有效值為4.5V

B.交流電源的輸出功率為3.6W

C.流過(guò)原線(xiàn)圈的電流強(qiáng)度為0.5A

D.若交流電源輸出電壓的有效值減半，流過(guò)燈泡的電流也一定減半

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈有負(fù)載.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】B

【分析】根據(jù)燈泡正常發(fā)光，結(jié)合其額定功率、額定電壓的關(guān)系，由原、副線(xiàn)圈的電壓比等于匝數(shù)比,

原、副線(xiàn)圈電流和匝數(shù)成反比，歐姆定律等分別列式，即可分析判斷ABCD正誤。

【解答】解：因?yàn)闊襞菡０l(fā)光，所以副線(xiàn)圈的兩端電壓為：U2=6V,

則由原、副線(xiàn)圈的電壓比等于匝數(shù)比可知：Ui：U2=ni：n2=l：2,

解得，原線(xiàn)圈的兩端電壓為：Ui=3V,

因?yàn)榘谉霟襞莸念~定電壓為6V、額定功率為1.8W,

所以副線(xiàn)圈的電流為：l2=1.8W4-6V=0.3A,

則由原、副線(xiàn)圈電流和匝數(shù)成反比可知：II：l2=ni：ni=2：1,

解得，原線(xiàn)圈的電流為：h=0.6A,

則原線(xiàn)圈電阻R兩端電壓為：UR=IIR=0.6AX5C=3V,

則交流電源輸出電壓的有效值為：U=UI+UR=3V+3V=6V；

則交流電源的輸出功率為：P=UIi=6VX0.6A=3.6W；

結(jié)合前面分析可知，若交流電源輸出電壓的有效值減半，則原線(xiàn)圈的兩端電壓減半，則根據(jù)原、副線(xiàn)圈

的電壓比等于匝數(shù)比可知，副線(xiàn)圈的兩端電壓減半，則根據(jù)歐姆定律可知，若燈泡的電阻不發(fā)生變化,

則流過(guò)燈泡的電流也減半；

則B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選：Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的動(dòng)態(tài)分析，解題時(shí)需注意，分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、

電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。

3.（2025?福州校級(jí)模擬）某吹風(fēng)機(jī)內(nèi)部的簡(jiǎn)化電路圖如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2：

1，已知當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)變壓器副線(xiàn)圈中的電流I隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓

為Uo。當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，原線(xiàn)圈的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的3倍。下列說(shuō)法正確的是（）

A.原線(xiàn)圈中電流的周期為0.04s

B.當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，原線(xiàn)圈的輸入功率為UoL

C.定值電阻R的阻值為四

2/1

D.當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，副線(xiàn)圈的輸出電壓變大

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈無(wú)負(fù)載；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓

器兩端的功率關(guān)系；理想變壓器兩端的頻率關(guān)系.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；推理論證能力.

【答案】C

【分析】變壓器只改變交變電流的電壓不改變周期，根據(jù)有效值求解功率，當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，定值電

阻R消耗的功率為電動(dòng)機(jī)消耗功率的2倍，副線(xiàn)圈的輸出電壓由原線(xiàn)圈的輸入電壓和變壓器原、副線(xiàn)

圈的匝數(shù)比決定，據(jù)此分析。

【解答】解：A.由圖乙可知副線(xiàn)圈中電流的周期為0.02s,變壓器只改變交變電流的電壓不改變周期，

故A錯(cuò)誤;

B.由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí)，副線(xiàn)圈中電流的有效值為W，此時(shí)原線(xiàn)圈的輸入功率為

V2

故B錯(cuò)誤；

C.由題意可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，定值電阻R消耗的功率為電動(dòng)機(jī)消耗功率的2倍，有

-=2X---------

R2

解得

R_2/1

故C正確；

D.副線(xiàn)圈的輸出電壓由原線(xiàn)圈的輸入電壓和變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比決定，所以開(kāi)關(guān)K閉合后，副

線(xiàn)圈的輸出電壓不變，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】考查交流的最大值、有效值、功率等問(wèn)題，會(huì)根據(jù)題意求解相關(guān)物理量。

4.（2024秋?西城區(qū)期末）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接在u=Umsin（a）t+（p）的交流電源上。副線(xiàn)圈接

有兩個(gè)相同的燈泡Li和L2。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。當(dāng)S閉合后，下列說(shuō)法正確的是（)

A.燈泡Li兩端的電壓減小

B.通過(guò)燈泡Li的電流增大

C.原線(xiàn)圈中的電流減小

D.變壓器的輸入功率增大

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈無(wú)負(fù)載；理想變壓器兩端的功率關(guān)系.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】D

【分析】理想變壓器電壓由原線(xiàn)圈電壓決定，電流和功率又副線(xiàn)圈決定。根據(jù)變壓器的工作原理和線(xiàn)圈

的匝數(shù)比分析出副線(xiàn)圈電壓和電流變化情況，根據(jù)功率公式分析D。

【解答】解：A、原線(xiàn)圈電壓Ui由交流電源決定，閉合開(kāi)關(guān)S對(duì)此無(wú)影響，因此Ui不變。根據(jù)蟲(chóng)=也

九2

變壓器匝數(shù)不變，可知副線(xiàn)圈電壓U2不變，燈泡L直接并聯(lián)在副線(xiàn)圈上，則其兩端電壓就是副線(xiàn)圈電

壓U2,保持不變，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)歐姆定律1=系通過(guò)燈泡Li的電流保持不變，故B錯(cuò)誤；

C、開(kāi)關(guān)閉合后，副線(xiàn)圈多了一條支路，則副線(xiàn)圈電流12增大，根據(jù)包="，可知原線(xiàn)圈電流I增大,

11n2

故C錯(cuò)誤；

D、變壓器輸入功率P=U山，可知該功率增大，故D正確。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了變壓器的相關(guān)應(yīng)用，掌握變壓器的工作原理，結(jié)合線(xiàn)圈的匝數(shù)比與電學(xué)物理量

的比值關(guān)系即可完成分析。

5.（2024秋?五華區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線(xiàn)圈ABCD,繞垂直于

V2

磁場(chǎng)的軸00'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，專(zhuān)動(dòng)的角速度為100rad/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為一7。矩形線(xiàn)圈通過(guò)滑環(huán)

2

和電刷與理想變壓器相連，變壓器的觸頭P可移動(dòng)，副線(xiàn)圈所接電阻R=50Q,電表均為理想交流電表。

當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。下列說(shuō)法正確的是（）

bE

A.線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100位s》（100t”

B.P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小

C.t=0時(shí)，電壓表示數(shù)為100/17

D.當(dāng)原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為2：1時(shí)，電阻上消耗的功率為50W

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈無(wú)負(fù)載；交流電表的讀數(shù)；用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功

率和焦耳熱；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)Em=nBS3可以求出電動(dòng)勢(shì)的最大值，從而寫(xiě)出線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；先求出電

壓的有效值，在利用萼=這，P=與，可以求出電阻上消耗的功率，從而分析電流表示數(shù)變化。

U1nrK

【解答】解：A、根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值公式Em=NBS3=100x￥x0.02X100V=100V^V

線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100應(yīng)cos（100t）v

故A錯(cuò)誤；

B、P上移時(shí)，原線(xiàn)圈匝數(shù)減小，根據(jù)血=這可知副線(xiàn)圈電壓增大

力九1

,2

根據(jù)P=夠可知副線(xiàn)圈電功率增大，則原線(xiàn)圈電功率增大，電流表示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；

C、電壓表測(cè)量電壓的有效值，原線(xiàn)圈的電壓的有效值Ui=￡=*@V=100V,故c錯(cuò)誤；

D、根據(jù)也=也可知U2=50V

根據(jù)p=零

解得P=50W

故D正確。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理、交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)電壓與

匝數(shù)成正比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項(xiàng)分析即可得出結(jié)論。

二.多選題（共4小題）

（多選）6.（2024秋?東湖區(qū)校級(jí)期末）如圖為高鐵供電流程的簡(jiǎn)化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓

為Ui的高壓電進(jìn)行降壓；動(dòng)力車(chē)廂內(nèi)的理想變壓器再把電壓降至U4,為動(dòng)力系統(tǒng)供電，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)

的電流為14,發(fā)電廠的輸出電流為11；若變壓器的匝數(shù)n2=i!3,則下列關(guān)系式正確的是（）

C.Il：l4=ni：n4D.Ii：I4=n4：ni

【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理.

【專(zhuān)題】定量思想；方程法；交流電專(zhuān)題；理解能力.

【答案】AD

【分析】根據(jù)理想變壓器的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系，以及多級(jí)變壓器的功率守恒原理解決問(wèn)題。在

理想變壓器中，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比。當(dāng)有多個(gè)變壓器串聯(lián)時(shí)，總的電壓比和電流比

需要考慮所有變壓器的匝數(shù)比。

【解答】解：AB、根據(jù)理想變壓器原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈的電壓比等于匝數(shù)比，兩變壓器的電壓之比，則有

Ui：U2=m：112,U3：U4=n3：n4

可得

由題意可知，由于輸電線(xiàn)上有電壓降，因此則有U2>U3,又有112=113,可得

Ui：U4>ni：n4

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD、根據(jù)理想變壓器原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈的電流比等于匝數(shù)的反比，兩變壓器的電流之比，則有

II：I2=n2：ni,I3：I4=n4：n3

可得

Ir1=—I2>I4=—h5

zi]/?n4

由于12=13,n2=n3,可得

II：I4=n4：m

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：ADo

【點(diǎn)評(píng)】在處理多級(jí)理想變壓器的問(wèn)題時(shí)，關(guān)鍵在于理解電壓比和電流比與匝數(shù)比的關(guān)系，以及在多級(jí)

變壓器中如何應(yīng)用這些關(guān)系。本題中，通過(guò)分析各級(jí)變壓器的匝數(shù)比,可以推導(dǎo)出總的電壓比和電流比，

從而判斷選項(xiàng)的正確性。

（多選）7.（2024秋?福田區(qū)校級(jí)期末）圖甲所示的裝置是斯特林發(fā)電機(jī)，其工作原理圖可以簡(jiǎn)化為圖乙。

己知矩形導(dǎo)線(xiàn)框的匝數(shù)為N,面積為S,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框以角速度

3繞垂直磁場(chǎng)方向的軸00,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框與理想變壓器原線(xiàn)圈相連。理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)

比為1：4,圖示時(shí)刻線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，Ri為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，

交流電壓表Vi、V2均視為理想電表，不計(jì)線(xiàn)框的電阻。下列說(shuō)法正確的是（）

A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e=NBS3cos3t

B.線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為絲己網(wǎng)

n

C.線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，電壓表V1的示數(shù)先變大后變小

D.滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表V2的示數(shù)始終為2&NBS3

【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；計(jì)算從不同位置開(kāi)始計(jì)時(shí)交變電流的表達(dá)式；交流電表的讀數(shù)；計(jì)算線(xiàn)

圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電動(dòng)勢(shì)和電流的平均值.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】BD

【分析】從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式應(yīng)該為正弦函數(shù)；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算；電

壓表顯示的是有效值；根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律計(jì)算。

【解答】解：A、從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e=NBS<osin3t,故A錯(cuò)誤；

B、線(xiàn)框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)180。，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為小=」義改=旦穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量變化量為△①

=2BS,產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為耳=N黑，解得萬(wàn)=2N弋3,故B正確；

C、電壓表顯示的是有效值，所以電壓表V1的示數(shù)不變，故C錯(cuò)誤；

D、線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為￡=嘴巴也等于變壓器的輸入電壓Ui,根據(jù)變壓規(guī)律包=工

V2U24

可得電壓表V2的示數(shù)為4=2/NBSM故D正確。

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的計(jì)算公式，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值計(jì)算公式，變壓器的變壓規(guī)律等是解

題的基礎(chǔ)。

（多選）8.（2024秋?金鳳區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，理想變壓器原線(xiàn)圈接入電壓穩(wěn)定的正弦交流電，副線(xiàn)

圈接入最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。在變

阻器滑片從b端向a端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中（）

A.電流表A示數(shù)增大

B.電壓表V示數(shù)減小

C.電壓表示數(shù)不變

D.原線(xiàn)圈的輸入功率增大

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈無(wú)負(fù)載.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】ACD

【分析】BC.根據(jù)曾=①，結(jié)合題意，即可分析判斷；

u2九2

A.分析右端電路，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，結(jié)合歐姆定律及?=這，即可分析判斷；

D.原線(xiàn)圈的輸入功率為：P輸入=UE,結(jié)合前面分析，即可分析判斷。

【解答】解：BC.因?yàn)椋?=—,

U2n2

且原線(xiàn)圈的電壓及原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)均未變，所以副線(xiàn)圈電壓保持不變，則電壓表V示數(shù)不變，故B

錯(cuò)誤，C正確；

A.分析右端電路可知，R與滑動(dòng)變阻器下半部分并聯(lián)后，再與上半部分串聯(lián)接入電路；

設(shè)滑動(dòng)變阻器下邊的電阻為X,

則副線(xiàn)圈中的總電阻為：R副=R—x+=R—J1，

/十X

則當(dāng)變阻器滑片從b端向a端緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，X減小，則副線(xiàn)圈的阻值減小，

因?yàn)椋?2—

R副

所以副線(xiàn)圈電流增大，

因?yàn)椋?/p>

nl

所以原線(xiàn)圈電流增大，則電流表A示數(shù)增大，故A正確；

D.原線(xiàn)圈的輸入功率為：P輸入=UiL,

結(jié)合前面分析可知，原線(xiàn)圈電流增大，則原線(xiàn)圈的輸入功率也增大，故D正確;

故選：ACDo

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的動(dòng)態(tài)分析，解題時(shí)需注意，分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、

電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。

（多選）9.（2024秋?鄭州期末）某無(wú)線(xiàn)充電接收器構(gòu)造如圖甲，為方便計(jì)算，簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。其

中線(xiàn)圈的外圈半徑為2.4cm,內(nèi)圈半徑為0.8cm,兩端與整流電路相連，電阻不計(jì)。在垂直于線(xiàn)圈平面

施加如圖丙所示隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，設(shè)磁場(chǎng)垂直于紙面向外為正，則（）

A.t=0.01s時(shí)，內(nèi)圈抽頭的電勢(shì)比外圈抽頭的電勢(shì)低

B.外圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為內(nèi)圈的3倍

C.內(nèi)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為0.04V

D.整流電路的輸入電壓約為0.36V

【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理論證能力.

【答案】AC

【分析】根據(jù)楞次定律判斷電流方向，進(jìn)而可知電勢(shì)的高低；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算，比較內(nèi)圈

和外圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；整流電路的輸入電壓等于整個(gè)電路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

【解答】解：A、在電源內(nèi)部電流方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，在t=0.01s時(shí)，內(nèi)

圈抽頭的電勢(shì)比外圈抽頭的電勢(shì)低，故A正確；

BC、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得外圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為日=票兀/2=—。X3.14X（0.8X

2x10z

22

10-2）2tz-o.O4V,外圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=空兀，=_*314x（2.4x10-）?0.36V,

4t2xl0-

所以外圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約為內(nèi)圈的9倍，故B錯(cuò)誤，C正確；

D、整流電路的輸入電壓約為E+E'=0.36V+0.04V=0.40V,故D錯(cuò)誤。

故選：AC-

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的應(yīng)用，知道在電源內(nèi)部電流是從低電勢(shì)流向高電

勢(shì)的。

三.填空題（共3小題）

10.（2023秋?金臺(tái)區(qū)期末）有些機(jī)床為了安全，照明電燈用的電壓是36V,這個(gè)電壓是把380V的電壓降

壓后得到的。若變壓器的原線(xiàn)圈是1440匝，則副線(xiàn)圈是136匝;在某次實(shí)際工作時(shí)輸入電壓只有

220V,則輸出電壓是21V,

【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；變壓器的構(gòu)造與原理.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】136；21

【分析】根據(jù)變壓器的原副線(xiàn)圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比進(jìn)行解答。

【解答】解：由

U1711

U?TI2

可得

n2=°富'=x1440=136

輸出電壓是

,=n^Jx_=136x220y=21/

z幾11440

故答案為：136；21o

【點(diǎn)評(píng)】理想變壓器是理想化模型，一是不計(jì)線(xiàn)圈內(nèi)阻；二是不計(jì)漏磁現(xiàn)象，同時(shí)副線(xiàn)圈的電壓由原線(xiàn)

圈電壓與原副線(xiàn)圈匝數(shù)比決定，要掌握變壓器的規(guī)律，并能熟練應(yīng)用。

11.（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為2：1,輸入的交變電壓

如圖乙所示，Li、L2是完全相同的燈泡，設(shè)燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發(fā)光，則燈泡Li不

能（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光，燈泡L2的額定電壓為40V,交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u

lOOVZsinlOOmVo甲

【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；交變電流的u-t圖像和i-t圖像.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】不能,40,100/sin(lOOnt)。

【分析】根據(jù)變壓器的變壓比和電壓的有效值以及電壓關(guān)系列式求解,結(jié)合交變電壓的表達(dá)式列式解答。

【解答】解：原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比9=-=即燈泡L2的電流是燈泡Li電流的2倍，故燈泡L2正常

n2Ii1

發(fā)光，Li不能正常發(fā)光；根據(jù)圖乙，電源電壓有效值為U=100V,設(shè)燈泡的電阻為R,Li的

電流為I,根據(jù)電壓關(guān)系有U=IR+2X2IR=5IR,則IR=20V,所以燈泡L2的電壓為2IR=2X20V=40V,

根據(jù)圖乙，交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Emsin3t=100V^sinl00m(V)。

故答案為：不能，40,100V2sin(100m)。

【點(diǎn)評(píng)】考查交流電的最大值、有效值、變壓器的相關(guān)問(wèn)題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和解答。

12.(2024春?福州期末)如何有效地提高能源利用率是人類(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。如下圖是遠(yuǎn)距離輸電

示意圖，變壓器為理想變壓器，若輸入電壓U1不變，圖示的用電設(shè)備消耗總功率變大，則輸電線(xiàn)上消

耗的電功率變大；降壓變壓器副線(xiàn)圈兩端的電壓U4^L(均選填“變小”、“變大”或“不變”)。

升壓變壓器H線(xiàn)降壓變壓器

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈有負(fù)載.

【專(zhuān)題】信息給予題；定性思想；推理法；交流電專(zhuān)題；理解能力.

【答案】變大；變小。

【分析】用電設(shè)備消耗的功率變大,則降壓變壓器副線(xiàn)圈中的電流變大,根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比、

電流與匝數(shù)比、功率公式和歐姆定律求解作答。

【解答】解：用電設(shè)備消耗的功率變大，則降壓變壓器副線(xiàn)圈中的電流變大，根據(jù)理想變壓器電流與匝

數(shù)比的關(guān)系，降壓變壓器原線(xiàn)圈中的電流b=生〃變大；

n3

根據(jù)功率公式，輸電線(xiàn)上的功率損失/P=及R線(xiàn)變大;

根據(jù)歐姆定律，輸電線(xiàn)上的電壓損失AU=l3R線(xiàn)變大；

根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，升壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓”=孕％不變；

則降壓變壓器原線(xiàn)圈兩端電壓U3=U2-AU變??；

根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，降壓變壓器副線(xiàn)圈兩端電壓力=等3變小。

故答案為：變大；變小。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了理想變壓器的動(dòng)態(tài)變化，掌握理想變壓器電壓與匝數(shù)比、電流與匝數(shù)比的關(guān)系

以及歐姆定律和功率公式是解題的關(guān)鍵。

四.解答題（共3小題）

13.（2025?南通模擬）電動(dòng)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)利用儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)蓄能量，其原理如圖所示，矩形金屬框部分處于勻

強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直金屬框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬框的電阻為r,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。剎

車(chē)過(guò)程中ab邊垂直切割磁感線(xiàn)，某時(shí)刻ab邊相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為v,金屬框中的電流為I。此時(shí)刻：

（1）判斷ab邊中電流的方向，并求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E；

（2）求儲(chǔ)能裝置兩端的電壓U和金屬框的輸出電功率P。

儲(chǔ)

能

裝

置

【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；根據(jù)B-t或者叩-t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；交變電流的周期、頻

率、相位.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理論證能力.

【答案】（1）ab邊中電流的方向?yàn)閎-a,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E為BLv；

（2）儲(chǔ)能裝置兩端的電壓U為BLv-Ir,金屬框的輸出電功率P為BILv-Pr。

【分析】（1）根據(jù)右手定則結(jié)合導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式列式解答；

（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律結(jié)合電功率公式推導(dǎo)。

【解答】解：（1）由右手定則得ab中的電流方向b-a,根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式有

E=BLv；

（2）由閉合電路歐姆定律U=E-Ir,解得U=BLv-Ir,輸出電功率P=UL解得P=BILv-

答：（1）ab邊中電流的方向?yàn)閎-a,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E為BLv；

（2）儲(chǔ)能裝置兩端的電壓U為BLv-Ir,金屬框的輸出電功率P為BILv-Pr。

【點(diǎn)評(píng)】考查導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題和電功率的計(jì)算，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

14.（2025?重慶一模）一輸出功率為180W的太陽(yáng)能板輸出的直流電，經(jīng)轉(zhuǎn)換后變成如圖所示交流電。將

該交流電接入一理想變壓器原線(xiàn)圈，與副線(xiàn)圈相連的一額定電壓為220V的用電器正常工作。求:

（1）該理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比；

（2）通過(guò)該用電器的最大電流和1s時(shí)間內(nèi)電流方向變化的次數(shù)。

「u/v

0-O.oK~0^2~0?03t/s

-22^2[---------

【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的頻率關(guān)系；變壓器的構(gòu)造與原理.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】（1）該理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為1：10；

（2）通過(guò)該用電器的最大電流為這A,1s時(shí)間內(nèi)電流方向變化的次數(shù)為100次。

11

【分析】（1）根據(jù)變壓規(guī)律計(jì)算；

（2）先計(jì)算出通過(guò)原線(xiàn)圈的電流，然后根據(jù)變流規(guī)律和最大值與有效值的關(guān)系計(jì)算最大電流；根據(jù)在

一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次計(jì)算。

【解答】解：（1）由題可知，原線(xiàn)圈兩端的電壓為Ui=22V

小小221

則原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為==—=—=—

九20222010

（2）通過(guò)原線(xiàn)圈的電流有效值為A=￡=翳4=瑞力

則通過(guò)用電器的最大電流為&7n=&T/i=V5x^x^a=等a

Tin1U1111

由圖可知該交流電的周期T=0.02s,貝ijt=ls內(nèi)電流方向變化的次數(shù)為

f1

n=2,了=2x0°2（次）=100次

答：（1）該理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為1：10；

（2）通過(guò)該用電器的最大電流為一A,1s時(shí)間內(nèi)電流方向變化的次數(shù)為100次。

11

【點(diǎn)評(píng)】掌握變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律是解題的基礎(chǔ)。

15.（2024秋?中山區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，理想變壓器的原線(xiàn)圈左端接一有效值為U=12V的正弦式交流

電源，定值電阻Ro=4Q,副線(xiàn)圈接有阻值為Ri=2C的定值電阻和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10C）,

現(xiàn)電路正常工作，兩塊理想交流電流表Ai的示數(shù)為Ii=0.5A,A2的示數(shù)為l2=2.0A,求：

（1）變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比k；

（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，求副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm（結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩

位）。

【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析一一原線(xiàn)圈有負(fù)載；變壓器的構(gòu)造與原理.

【專(zhuān)題】定量思想；推理法；交流電專(zhuān)題；推理論證能力.

【答案】(1)變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比k為1;

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm為0.940

【分析】(1)由題意，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)、歐姆定律確定原線(xiàn)圈兩端電壓、副線(xiàn)圈兩端電壓，即可確定變壓

器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比；

(2)副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率與原線(xiàn)圈的功率相等，據(jù)此列式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，根據(jù)變壓器中電壓及

電流的關(guān)系、閉合電路歐姆定律分別列式，即可求解。

【解答】解：(1)由題意可知，原線(xiàn)圈兩端電壓為：Ui=U-IiRo,

副線(xiàn)圈兩端電壓為：U2=l2Rl,

解得：Ui=10V,U2=4V,

則變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為：k=^=黑

(2)副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率與原線(xiàn)圈的功率相等,則有：P=Ui'Ii'=(U-Ii'Ro)I1'=-4II'2+12II',

由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)。=*2=1.54時(shí)，副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率最大，

此時(shí)流過(guò)副線(xiàn)圈的電流為：l2'=kl/,

解得：12'=3.75A,

副線(xiàn)圈兩端的電壓為：歸4

K,,一”K

解得：U2-2.4V,

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：夕=察+/，

解得：Rm=居。~0.940；

答：(1)變壓器原副線(xiàn)圈的匝數(shù)比k為|；

(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，副線(xiàn)圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm為0.94。。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的動(dòng)態(tài)分析，解題時(shí)需注意，分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、

電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。

考點(diǎn)卡片

1.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式

【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】

法拉第電磁感應(yīng)定律

(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。

(2)公式：E=n—.

At

【命題方向】

下列幾種說(shuō)法中正確的是()

A、線(xiàn)圈中磁通量變化越大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

B、線(xiàn)圈中磁通量越大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

C、線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

D、線(xiàn)圈中磁通量變化越快，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

分析：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，明確電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化快慢有關(guān).

解答：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線(xiàn)圈中磁通量變化越快，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大；

故選：Do

點(diǎn)評(píng)：本題要求學(xué)生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率，能正確掌握法拉第電磁感應(yīng)定

律的內(nèi)容.

【解題方法點(diǎn)撥】

1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解

2.計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式有兩個(gè)：一個(gè)是E=〃一，一個(gè)是E=3/vsin夕計(jì)算時(shí)要能正確選用公式，一般

△t

△0

求平均電動(dòng)勢(shì)選用石=〃一，求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)選用E=3/vsin，.

△t

j?A0A0

3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量的計(jì)算：由1=-p—,E=n一，可導(dǎo)出電荷量---.

R總AtR總

2.根據(jù)B-t或者(p-t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】

本考點(diǎn)旨在針對(duì)電磁感應(yīng)中的B-t圖像或中-t圖像問(wèn)題。

1.B-t圖像

(1)圖像意義：B-t圖像的縱坐標(biāo)直接反映了某一時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

Ad>4B

(2)斜率的意義：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n—=n—S

AtAt

(3)拐點(diǎn)的意義：如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變。

B-t圖像的斜率就等于丁，由此可以計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

At

2.①-t圖像

(1)圖像意義：①-t圖像的縱坐標(biāo)直接反映某一時(shí)刻的磁通量大小。

(2)斜率的意義：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n——，①-t圖像的斜率就等于——，由此可以計(jì)算感應(yīng)電

AtAt

動(dòng)勢(shì)。

(3)拐點(diǎn)的意義：如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變。

【命題方向】

如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S、電阻為R的單匝金屬圓環(huán)，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面豎直向上。

圖乙為該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像，曲線(xiàn)上P點(diǎn)坐標(biāo)為(to,Bo),P點(diǎn)的切線(xiàn)在B軸上的

截距為Bi,由以上信息不能得到的是()

A、t=to時(shí)，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向

B、t=to時(shí)，圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

C、0-to內(nèi)，通過(guò)圓環(huán)某截面的電量

D、0-to內(nèi)，圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱

分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像分析電動(dòng)勢(shì)大小，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，根據(jù)電荷量

的計(jì)算公式解得電量，焦耳熱需要通過(guò)有效值計(jì)算。

解答：A.根據(jù)楞次定律可知，t=to時(shí)，圓環(huán)中感應(yīng)電流的方