新高考物理三轮冲刺突破练习专题23理想变压器模型与远距离输电（含解析）

这是一份新高考物理三轮冲刺突破练习专题23理想变压器模型与远距离输电（含解析），共24页。

\l "_Tc5432" 考向一 理想变压器基本规律的应用 PAGEREF _Tc5432 \h 1
\l "_Tc9508" 考查方式一 只有一个副线圈 PAGEREF _Tc9508 \h 1
\l "_Tc18507" 考查方式二 有多个副线圈 PAGEREF _Tc18507 \h 4
\l "_Tc29701" 考向二 理想变压器的动态分析 PAGEREF _Tc29701 \h 6
\l "_Tc18294" 考查方式一 匝数不变时的动态分析 PAGEREF _Tc18294 \h 7
\l "_Tc18098" 考查方式二 负载电阻不变时的动态分析 PAGEREF _Tc18098 \h 8
\l "_Tc9220" 考查方式三 变压器副线圈接有二极管 PAGEREF _Tc9220 \h 9
\l "_Tc25580" 考向三 远距离输电模型 PAGEREF _Tc25580 \h 10
\l "_Tc8645" 【巩固练习】 PAGEREF _Tc8645 \h 14
考向一 理想变压器基本规律的应用
理想变压器以及原、副线圈基本量的关系
考查方式一 只有一个副线圈
【例1】如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率为220W
B．电流表的读数为1A
C．电压表的读数为110V
D．副线圈输出交流电的频率为50Hz
【答案】D
【详解】C．原线圈的电压的有效值为
SKIPIF 1 < 0
根据原副线圈电压与匝数的关系
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
B．变压器的副线圈的电流为
SKIPIF 1 < 0
根据原副线圈电流与匝数的关系
SKIPIF 1 < 0
解得原线圈的电流，即电流表的读数为
SKIPIF 1 < 0
故B错误；
A．原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
D．根据变压器的工作原理可知，变压器原副线圈的电流变化的频率相等，即
SKIPIF 1 < 0
故D正确。
故选D。
[变式]一含有理想变压器的电路如图，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω， SKIPIF 1 < 0 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1A；当开关S闭合时，电流表的示数为4A，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源电压最大值为 SKIPIF 1 < 0 V
B．该变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．开关S闭合时，R1消耗功率大于R2消耗功率
D．开关S从闭合到断开，电源输出功率增大
【答案】A
【详解】设变压器原、副线圈匝数比为k，当开关S断开时，电流表的示数为1A，由
SKIPIF 1 < 0
可得副线圈电流
SKIPIF 1 < 0
副线圈电压
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
求得
SKIPIF 1 < 0
电源电压
SKIPIF 1 < 0
同理，当开关S闭合时，电流表的示数为4A时
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
求得
SKIPIF 1 < 0
A．由上述分析，电压源电压的有效值
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可求得
SKIPIF 1 < 0
A正确；
B．由上述分析，变压器原、副线圈匝数比为 SKIPIF 1 < 0 ，B错误；
C．由上述分析，开关S闭合时
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
R1消耗功率
SKIPIF 1 < 0
R2消耗功率
SKIPIF 1 < 0
C错误；
D．由C项分析，开关S闭合，电源输出功率为
SKIPIF 1 < 0
开关断开，电源输出功率
SKIPIF 1 < 0
开关S从闭合到断开，电源输出功率减小，D错误．
故选A。
考查方式二 有多个副线圈
【例2】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数n1∶n2∶n3＝3∶2∶1，副线圈n2接有“8 V,8 W”的灯泡L1、L2，副线圈n3上接有“6 V,9 W”的灯泡L3、L4，原线圈上接有电阻R1＝3 Ω，当a、b端接入交变电源后，L1、L2正常发光，则交变电源的输出功率为( )
A．72 WB．36 WC．34 WD．24 W
【答案】B
【详解】灯泡L1、L2的电阻 SKIPIF 1 < 0 ，灯泡L3、L4的电阻 SKIPIF 1 < 0 ．L1、L2正常发光，则副线圈n2两端电压U2＝8 V，据 SKIPIF 1 < 0 可得，原线圈两端电压U1＝12 V，副线圈n3两端电压U3＝4 V，灯泡L1、L2的并联电阻 SKIPIF 1 < 0 ，灯泡L3、L4的并联电阻为 SKIPIF 1 < 0 ，输出功率为四个灯泡功率之和 SKIPIF 1 < 0 ，原线圈的电流 SKIPIF 1 < 0 ，R1的功率为 SKIPIF 1 < 0 ，则交变电源的输出功率 SKIPIF 1 < 0 ．故B项正确．
[变式]如图所示，L1、L2、L3为三个完全相同的白炽灯，按图接在一理想变压器上，变压器的初级线圈匝数为n1，次级线圈匝数为n2，n1:n2=3:1，当变压器ab端接入交流时，L2、L3的实际功率都是P，此时L1的功率为( )

A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【详解】L2、L3的实际功率都是P，则两灯两端电压相同，设L2、L3两端的实际电压为U，电流为I，则
P=UI=I2R
根据电压比等于匝数比可知。原线圈两端的电压为3U，根据输入功率等于输出功率，原线圈的输入功率为
2P=3UI′
SKIPIF 1 < 0
此时L1的实际功率为
SKIPIF 1 < 0
故选D。
【点睛】本题需要注意的是由两个副线圈，电流与匝数不成反比，应该用输入功率等于输出功率求电流。
考向二 理想变压器的动态分析
1．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况．
2.含有变压器的动态电路问题的解题思路
考查方式一 匝数不变时的动态分析
【例3】如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝55∶1，原线圈接电压u＝220eq \r(2)·sin 100πt (V)的交流电源，电表均为理想电表．闭合开关后，在滑动变阻器的滑片P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是( )
A．副线圈交变电流的频率是100 Hz B．电压表的示数为4 V
C．滑动变阻器两端的电压先变大后变小 D．电流表的示数变大
【答案】BD
【解析】由电压公式知交变电流的角速度为ω＝100π rad/s，则频率f＝eq \f(ω,2π)＝50 Hz，变压器不改变电流的频率，故副线圈交变电流的频率是50 Hz，选项A错误；原线圈两端的输入电压有效值为220 V，由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)知，副线圈两端电压为U2＝4 V，即为电压表的读数，故选项B正确；在滑动变阻器的滑片P从最上端滑到最下端的过程中，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，变压器的输出电流增大，则输入的电流也增大，即电流表的示数变大，故选项D正确；定值电阻R两端的电压变大，副线圈两端电压不变，所以滑动变阻器两端电压变小，故选项C错误．
[变式]如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
【答案】B.
【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，变压器副线圈的总负载的等效电阻增大，R1中电流减小，R1两端电压减小，电压表示数变大，R1消耗的电功率变小，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，变压器副线圈输出电流减小，输出功率减小，根据变压器输入功率等于输出功率，变压器输入功率减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，变压器副线圈的总负载的等效电阻减小，则R1中电流增大，R1两端电压增大，电压表示数减小，电流表A2示数减小，电流表A1示数变大，选项D错误．
考查方式二 负载电阻不变时的动态分析
【例4】如图所示，电源输出电压不变，要使电路中电流表示数变大，可采用的方( )
A．将R上的滑片向上移动 B．将R上的滑片向下移动
C．将开关S掷向1 D．将开关S掷向2
【答案】AD
【解析】输入的电压和匝数比不变，输出的电压也不变，当滑片向上移动时，副线圈所在电路的电阻变小，所以电流要增加，电流表示数增大，故选项A正确；当滑片向下移动时，副线圈所在电路的电阻变大，所以电流要变小，故选项B错误；将开关S掷向1，原线圈的匝数变大，由电压与匝数成正比可得，副线圈的输出电压要减小，副线圈所在电路的电阻不变，所以电流要减小，故选项C错误；将开关S掷向2时，原线圈的匝数减小，副线圈的输出电压要变大，副线圈所在电路的电阻不变，所以电流要增大，故选项D正确．
[变式] 如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )
A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗
C．原、副线圈两端电压的比值不变 D．通过原、副线圈电流的比值不变
【答案】B
【解析】.由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)得U2＝eq \f(n2,n1)U1①
由eq \f(U1,\a\vs4\al(U′2))＝eq \f(n1－Δn,n2－Δn)得
U′2＝eq \f(n2－Δn,n1－Δn)U1②
由eq \f(②,①)得：eq \f(U′2,U2)＝eq \f(（n2－Δn）n1,（n1－Δn）n2)＝eq \f(n2n1－Δnn1,n2n1－Δnn2)，因为n2＜n1，所以eq \f(U′2,U2)＜1，即U′2＜U2，故小灯泡变暗，B正确，A错误；由以上分析过程可以看出，C错误；由eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)和eq \f(I′1,\a\vs4\al(I′2))＝eq \f(n2－Δn,n1－Δn)可见，D错误．
考查方式三 变压器副线圈接有二极管
变压器副线圈接有二极管时，由于二极管的单向导电性，使得cd端一个周期的时间内只有半个周期有电流，依据这一特点可画出cd间I－t关系图象展开分析．
【例5】（多选）图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝5∶1.原线圈接入如图甲所示的正弦交流电．电路中电表均为理想电表，定值电阻R1＝R2＝4 Ω，D为理想二极管(该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大)，则( )
A．电阻R2两端的电压频率为50 Hz B．电流表的示数为5 A
C．原线圈的输入功率为150 W D．将R1摘掉，电压表的示数不变
【答案】ACD
【解析】由题图甲可知，交流电的周期为0.02 s，故频率为50 Hz，而变压器及二极管均不会改变交流电的频率，故电阻R2两端的电压频率为50 Hz，故A正确；经变压器后，输出电压为eq \f(100 V,5)＝20 V，因二极管的单向导电性，只有一半时间内有电压加在R2两端，则由有效值的定义可得U＝10eq \r(2) V，则电流表的示数为2.5eq \r(2) A，故B错误；原线圈输入功率等于副线圈输出的功率，输出功率P＝eq \f(202,4) W＋(2.5eq \r(2))2×4 W＝150 W，故C正确；因输出电压由输入电压决定，故将R1摘掉，电压表的示数不变，故D正确．
[变式]如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝22∶5，原线圈接u＝220eq \r(2)sin 100πt V的交流电，电阻R1＝R2＝ 25 Ω，D1、D2为两只理想二极管，假设两二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，则副线圈电路中理想交流电流表的读数为( )
A．1 A B．2 A
C．eq \r(2) A D．2eq \r(2) A
【答案】B
【解析】 由于二极管具有单向导电性，在一个周期内相当于只有一个电阻能够正常工作，由理想变压器变压规律eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，输出电压U2＝50 V，所以电流表读数I＝eq \f(50,25) A＝2 A，选项B正确．
考向三 远距离输电模型
远距离输电问题的“三二二”
1．理清三个回路
2．抓住两个联系
(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，P1＝P2.
(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)，eq \f(I3,I4)＝eq \f(n4,n3)，P3＝P4.
3．掌握两种损耗
(1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，ΔU＝U2－U3＝I线R线．
(2)功率损耗：输电线上的电阻发热的功率损耗，ΔP＝P2－P3＝Ieq \\al(2,线)R线．输电线上能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式ΔP＝Ieq \\al(2,线)R线或ΔP＝eq \f(ΔU2,R线).
【例6】（多选）为建设美丽乡村，某地兴建的小型水电站交流发电机输出功率为 SKIPIF 1 < 0 ，输电线总电阻为 SKIPIF 1 < 0 ，升压变压器、降压变压器均为理想变压器。如图所示为发电站为用户供电的电路图。下列说法正确的是（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D．用户增多时， SKIPIF 1 < 0 变小
【答案】BC
【详解】A．由于
SKIPIF 1 < 0
因此
SKIPIF 1 < 0
A错误；
B．由于
SKIPIF 1 < 0
因此
SKIPIF 1 < 0
B正确；
C．由于
SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
C正确；
D．用户增多时，则负载总电阻变小，I4增加，由于
SKIPIF 1 < 0
因此I线增大，D错误。
故选BC。
[变式]（多选）如图所示的电路中，定值电阻R2、R3的阻值均为100Ω，电流表为理想电表，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，R1和R2消耗的电功率之比为1：2，a、b间所加电压为 SKIPIF 1 < 0 （V）。则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为1AB．流过电阻R1的电流为4.5A
C．定值电阻R1=200ΩD．a、b间输入的电功率为2250W
【答案】BD
【详解】A．a、b间所加电压为 SKIPIF 1 < 0 （V），理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，则有
SKIPIF 1 < 0
即
SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
则电流表的示数为
SKIPIF 1 < 0
选项A错误；
B．R1和R2消耗的电功率之比为1：2，则有
SKIPIF 1 < 0
即
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
选项B正确；
C．定值电阻
SKIPIF 1 < 0
选项C错误；
D．R1的电功率
SKIPIF 1 < 0
副线圈的功率
SKIPIF 1 < 0
所以a、b间输入的电功率为
SKIPIF 1 < 0
选项D正确。
故选BD。
【题型演练】
1．如图所示，理想变压器原、副线圈各接一个电阻R1和R2，原线圈中接有220 V交流电源，此时两只电阻上的电压都是10 V，设变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1，则( )
A．n＝21，k＝eq \f(1,21) B．n＝21，k＝eq \f(1,576)
C．n＝441，k＝eq \f(1,24) D．n＝441，k＝eq \f(1,576)
【答案】A
【解析】原线圈接220 V的电压，而R1两端的电压为10 V，所以理想变压器输入端的电压为U1＝210 V，输出端的电压为U2＝10 V，根据公式eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可得n＝21，电阻R1和R2消耗的功率之比为k∶1，即eq \f(UR1I1,UR2I2)＝eq \f(k,1)，因为eq \f(UR1,UR2)＝1，eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，故k＝eq \f(1,21)，A正确．
2．如图所示为汽车的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连接到12 V的蓄电池上，副线圈连接到火花塞的两端，开关由机械控制，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10 000 V以上的电压，火花塞中产生火花．下列说法中正确的是( )
A．变压器的原线圈要用粗导线绕制，而副线圈可以用细导线绕制
B．若该点火装置的开关始终闭合，火花塞的两端会持续产生高压
C．变压器原线圈输入的12 V电压必须是交流电，否则就不能在副线圈中产生高压
D．该点火装置中变压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数
【答案】A
【解析】汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，所以B错误；由题可知原线圈处接12 V的直流电源，当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可能产生高压，所以C错误；由eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数，所以D错误．故选A.
3.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是( )
A．开关K连通1时，电压表的示数为44 V B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变小
C．开关K连通2时，灯泡不亮 D．开关K连通2时，若光照增强，电压表的示数减小
【答案】 A
【解析】 根据图乙可知原线圈电压有效值为：U1＝eq \f(220\r(2),\r(2)) V＝220 V，则根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可以得到U2＝eq \f(n2,n1)U1＝eq \f(1,5)×220 V＝44 V，即电压表的示数为44 V，A正确；开关K连通1时，若光照增强，则电阻R减小，则副线圈总电阻减小，而U2不变，则副线圈电流I2增大，根据eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)可知，原线圈电流I1增大，即电流表的示数变大，B错误；开关K连通2时，由于交变电流可以“通过”电容器，故灯泡发光，C错误；开关K连通2时，若光照增强，则电阻R减小，但是由于原、副线圈两端电压之间关系为eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，与副线圈总电阻无关，故电压表的示数不变，D错误。
4.如图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管．视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值
恒定的交流电并保持匝数不变．调节触头P，使输出电压有效值由220 V降至110 V，调节前后( )
A．副线圈中的电流比为1∶2 B．副线圈输出功率比为2∶1
C．副线圈的接入匝数比为2∶1 D．原线圈输入功率比为1∶2
【答案】C
【解析】设原线圈输入电压为U1，原线圈的匝数为n1，副线圈输出电压为U2，副线圈的匝数为n2，则eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，当副线圈的输出电压降为原来的一半时，副线圈的匝数减为原来的eq \f(1,2)，C项正确；由I2＝eq \f(U2,R)可知，副线圈的电流减为原来的一半，A项错误；由P＝eq \f(U\\al(2,2),R)可知，副线圈输出的功率减为原来的eq \f(1,4)，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，因此原线圈的输入功率也减为原来的eq \f(1,4)，B、D项错误．
5.(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着
平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁
场中，下列说法中正确的是( )
A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势
C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
【答案】BD
【解析】 当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向为a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流．当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向．又由E＝Blv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加．由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上．把这个线圈看做电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，因此d点电势高于c点，综上可得，选项B、D正确．
6．（多选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )
A．原、副线圈匝数比为9∶1 B．原、副线圈匝数比为1∶9
C．此时a和b的电功率之比为9∶1 D．此时a和b的电功率之比为1∶9
【答案】AD
【解析】设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为9∶1，选项A正确，选项B错误；由9U0Ia＝U0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9倍，根据P＝UI，a、b灯泡的电功率之比为1∶9，选项C错误，选项D正确．
7．（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 SKIPIF 1 < 0 ，电路中 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，滑动变阻器 SKIPIF 1 < 0 的最大阻值为 SKIPIF 1 < 0 ，图中电表均为理想交流电表，a，b间的电压如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电的频率为 SKIPIF 1 < 0
B．滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表的示数变大
C．滑动变阻器滑片向下滑动时，电流表的示数变大
D．滑动变阻器接入电阻最大时，电流表的示数为 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【详解】A．由图乙可知该交流电的周期为
SKIPIF 1 < 0
频率为
SKIPIF 1 < 0
A正确；
BC．滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，滑动变阻器两端电压升高，电压表示数增大，用电电流减小原线圈所在电路电流也减小，电流表示数减小，B正确，C错误；
D．由图乙可知a，b间的电压有效值为
SKIPIF 1 < 0
滑动变阻器接入电阻最大时，电流表的示数为I，由理想变压器电流电压关系可知
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
D正确；
故选ABD。
8．（多选）如图所示，小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小 SKIPIF 1 < 0 。矩形金属线圈ABCD的匝数 SKIPIF 1 < 0 ，面积 SKIPIF 1 < 0 ，线圈内阻和导线电阻不计，线圈绕垂直于磁场的水平轴 SKIPIF 1 < 0 逆时针匀速转动，角速度 SKIPIF 1 < 0 。变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想交流电表， SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 均为定值电阻，R为滑动变阻器。现将开关S断开，观察到电流表 SKIPIF 1 < 0 的示数减小了0.2 A，电流表 SKIPIF 1 < 0 的示数减小了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数为200 V
B．变压器原、副线圈匝数之比为 SKIPIF 1 < 0
C．电压表 SKIPIF 1 < 0 示数变化量的大小与电流表 SKIPIF 1 < 0 示数变化量的大小的比值不变
D．若再将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电压表 SKIPIF 1 < 0 示数变大
【答案】AC
【详解】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为
SKIPIF 1 < 0
电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数为
SKIPIF 1 < 0
A正确；
B．根据理想变压器电流与匝数关系
SKIPIF 1 < 0
可得
SKIPIF 1 < 0
B错误；
C．根据理想变压器电压与匝数关系
SKIPIF 1 < 0
可知 SKIPIF 1 < 0 保持不变，电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数为
SKIPIF 1 < 0
则
SKIPIF 1 < 0
则有
SKIPIF 1 < 0
可知电压表 SKIPIF 1 < 0 示数变化量的大小与电流表 SKIPIF 1 < 0 示数变化量的大小的比值保持不变，C正确；
D．将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的有效阻值减小，电流表 SKIPIF 1 < 0 的示数 SKIPIF 1 < 0 变大，根据
SKIPIF 1 < 0
可知电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数变小，D错误。
故选AC。
9．（多选）图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ，降压变压器原、副线圈匝数分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 （变压器均为理想变压器）。降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画出）， SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（ ）
A． SKIPIF 1 < 0
B．乙图中电压的瞬时值表达式为 SKIPIF 1 < 0
C．R处出现火警时，输电线上的电流增大
D．R处出现火警时，电压表V的示数增大
【答案】BC
【详解】A．根据
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
可知
SKIPIF 1 < 0
故A错误；
B．乙图中电压最大值
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
所以
SKIPIF 1 < 0
乙图中的电压瞬时值表达式
SKIPIF 1 < 0
故B正确；
C．当R处出现火警时，其阻值减小，负载总电阻减小，负载的总功率增大，则 SKIPIF 1 < 0 增大，则 SKIPIF 1 < 0 增大，故C正确；
D．又
SKIPIF 1 < 0
增大，输入电压 SKIPIF 1 < 0 不变， SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 不变，所以 SKIPIF 1 < 0 不变，由于
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 减小， SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 不变，则 SKIPIF 1 < 0 变小，即电压表V的示数减小，故D错误。
故选BC。
10．（多选）如图甲所示，理想变压器原线圈匝数 SKIPIF 1 < 0 ，副线圈的匝数为 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 为定值电阻， SKIPIF 1 < 0 为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端 SKIPIF 1 < 0 所接的正弦式交变电压 SKIPIF 1 < 0 随时间 SKIPIF 1 < 0 的变化关系如图乙所示。下列判断正确的有（ ）
A．原线圈接交变电压的表达式为 SKIPIF 1 < 0
B．电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数为 SKIPIF 1 < 0
C．若将滑动变阻器的滑片 SKIPIF 1 < 0 向上滑动，电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数变大
D．若将滑动变阻器的滑片 SKIPIF 1 < 0 向下滑动，电流表 SKIPIF 1 < 0 的示数将减小
【答案】AD
【详解】A．根据题图乙可知，原线圈所接交变电压的最大值为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
则原线圈接交变电压 SKIPIF 1 < 0 的表达式
SKIPIF 1 < 0
故A正确；
B．因原线圈电压的有效值为
SKIPIF 1 < 0
又有原、副线圈匝数比为 SKIPIF 1 < 0 ，根据理想变压器电压规律
SKIPIF 1 < 0
可得副线圈两端电压为 SKIPIF 1 < 0 ，电压表 SKIPIF 1 < 0 测的是 SKIPIF 1 < 0 两端电压，所以其示数小于 SKIPIF 1 < 0 ，故B错误；
C．若将滑动变阻器的滑片 SKIPIF 1 < 0 向上滑动， SKIPIF 1 < 0 接入电路的阻值减小， SKIPIF 1 < 0 阻值不变， SKIPIF 1 < 0 分得的电压变小，则电压表 SKIPIF 1 < 0 的示数减小，故C错误；
D．若将滑动变阻器的滑片 SKIPIF 1 < 0 向下滑动， SKIPIF 1 < 0 接入电路的阻值增大，副线圈接入电路的总电阻增大，则通过副线圈的电流减小，根据理想变压器的电流规律
SKIPIF 1 < 0
可知，原线圈中电流减小，则电流表A的示数减小，故D正确。
故选AD。
11．（多选）如图所示，理想变压器有一个原线圈和两个副线圈，原线圈的匝数为n1，两个副线圈的匝数均为n2，三个灯泡L1、L2、L3分别按图示方式接入电路，其中L2、L3完全相同，L1与它们的额定电压相等，额定功率不相等。当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，三个灯泡均正常发光，则（ ）
A．n1∶n2=7∶1
B．n1∶n2=6∶1
C．灯泡L1和L2的额定功率之比为1∶3
D．灯泡L1和L2的额定功率之比为1∶6
【答案】BC
【详解】AB．设灯泡的额定电压均为U，则由题意可知原线圈两端电压为6U，副线圈两端电压为U，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系可得n1∶n2=6∶1，故A错误，B正确；
CD．设原线圈中电流为I，则原线圈的输入功率为
P=6UI
L1的额定功率为
P1=UI
根据理想变压器原、副线圈功率相等可知L2和L3的额定功率均为
P23=3UI
所以L1和L2的额定功率之比为1∶3，故C正确，D错误。
故选BC。
12．（多选）在如图所示的电路中，若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是( )
A．L1变亮B．L2变亮C．L3变暗D．L4变暗
【答案】BC
【详解】若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，路端电压增大，即 SKIPIF 1 < 0 两端电压增大，通过 SKIPIF 1 < 0 的电流增大，故 SKIPIF 1 < 0 变亮，干路电流减小，而通过 SKIPIF 1 < 0 的电流增大，即通过 SKIPIF 1 < 0 的电流减小，所以 SKIPIF 1 < 0 变暗，其两端的电压减小，而路端电压是增大的，故并联电路 SKIPIF 1 < 0 两端电压增大，所以通过 SKIPIF 1 < 0 的电流增大，故 SKIPIF 1 < 0 变亮，而通过 SKIPIF 1 < 0 的电流减小，所以 SKIPIF 1 < 0 所在支路电流减小，即通过 SKIPIF 1 < 0 的电流减小，故 SKIPIF 1 < 0 变暗，BC正确．
理想变压器
没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
基本关系
功率关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出
电压关系
原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关
电流关系
只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
频率关系
f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)
匝数比不变的情况
负载电阻不变的情况
(1)U1不变，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变．
(2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化．
(3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化
(1)U1不变，eq \f(n1,n2)发生变化，U2变化．
(2)R不变，U2变化，I2发生变化．
(3)根据P2＝eq \f(Ueq \\al(2,2),R)和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化