第59讲 理想变压器与电能的输送（练习）（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

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【题型一】理想变压器的原理及应用
1．交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互感器可以解决这一问题。电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电路中，副线圈的匝数较少，两端接在电压表上。关于电压互感器，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率B．原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率
C．原线圈的电流大于副线圈的电流D．原线圈的电流小于副线圈的电流
【答案】D
【详解】AB．电压互感器是一种变压器，不能改变电流的频率，故AB错误；
CD．根据变压器原副线圈电流与线圈匝数成反比可知，电压互感器原线圈的匝数较多，原线圈的电流小于副线圈的电流，故C错误，D正确。
故选D。
2．三个规格相同的小灯泡（可视为纯电阻）分别按照图连接在理想变压器的原、副线圈上，三个灯泡均能正常发光，已知小灯泡的额定电流为2A，电阻为，则ab两点间的电压为（ ）
A．6VB．9VC．12VD．18V
【答案】D
【详解】三个小灯泡正常发光，则，结合变压器电流关系
电压关系
解得
故输入端电压
故选D。
3．如图所示为无线充电宝给手机充电的工作原理图。充电时，手机与阻值R2Ω的电阻串接于受电线圈两端c和d，并置于充电宝内的送电线圈正上方，送电线圈与受电线圈的匝数比为1∶3，两线圈自身的电阻忽略不计。当ab间接上3V的正弦交变电流后，手机两端的输入电压为5V，流过手机的电流为1A，则（ ）
A．受电线圈cd两端的输出电压为9V
B．ab端的输入功率为7W
C．流经送电线圈的电流为3A
D．充电效率一定小于55.6%
【答案】D
【详解】A．根据题意，受电线圈cd两端的输出电压为
故A错误；
B．根据题意知
故判断送电线圈与受电线圈非理想线圈，因为
故ab端的输入功率大于7W，故B错误；
C．根据B项分析知，送电线圈与受电线圈非理想线圈，故
解得流经送电线圈的电流
故C错误；
D．如果是理想变压器，则根据电压与匝数比的关系知受电线圈cd两端的输出电压为
电路的总的输入功率为，电池产生的热功率为，故充电效率
故D正确。
故选D。
4．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻R的阻值为，电表均为理想交流电表，电源两端输出的交流电压，则（ ）
A．电流表示数为4AB．电压表示数为
C．R的功率为352WD．变压器的输入功率为1408W
【答案】C
【详解】B．原线圈两端所接的交流电压的有效值为220V，根据变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数关系可知
可得
即电压表示数，故B错误；
A．由欧姆定律可知副线圈中的电流
又
解得
故A错误；
CD．R的功率
由变压器的输入功率等于输出功率知
故C正确，D错误。
故选C。
5．如图所示，为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，Q为滑动变阻器上的滑片，则以下说法正确的是（ ）
A．适当调节变压器上的滑动触头P，该自耦变压器既可升压也可降压
B．滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，电流表读数变大
C．图示位置，
D．滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时，一直在减小
【答案】B
【详解】A．适当调节变压器上的滑动触头P，可改变副线圈的匝数，但副线圈匝数一直小于原线圈匝数，故该自耦变压器只能降压不能升压，A错误；
B．滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，副线圈匝数增大，根据
可知副线圈电压增大，则电流增大，电流表读数变大，B正确；
C．图示位置，原线圈匝数大于副线圈匝数，则有
C错误；
D．滑动触头P不动，副线圈匝数不变，则不变，D错误。
故选B。
6．如图甲所示为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只理想整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为22:1，电阻，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，则（ ）
A．电压表V1的示数为7VB．电压表 V2的示数为10V
C．电流表A的示数约为0.05AD．原线圈的输入功率为5W
【答案】D
【详解】A．由题图乙可知，原线圈输入电压的有效值为
根据原、副线圈匝数与电压的关系
解得
所以电压表V1的示数为10V，A错误；
B．由于二极管具有单向导电性，只有半个周期内能通过电流，故有
解得二极管所在支路电压的有效值为
即电压表V2的示数约为7.07V，B错误；
CD．流过R的电流为
副线圈的输出功率为
理想变压器输入功率等于输出功率，则有
则原线圈电流
即电流表A的示数约为0.02A，C错误，D正确。
故选D。
7．在图（a）所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈串联电阻后接交流电源，均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为B．原线圈中交流电频率为
C．交流电源输出电压为D．电压表的示数为
【答案】D
【详解】A．由图（b）可知，电流表的读数
故A错误；
B．由图（b）可知，交流电的周期
交流电的频率
故B错误；
C．由理想变压器的电流比
解得通过原线圈的电流
由理想电压的电压比得
原线圈电压
交流电源输出电压
故C错误；
D．电压表的示数
故D正确。
故选D。
8．如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。根据上述原理，判断下列说法中正确的是（ ）
A．开关闭合后电压表的示数为5V
B．开关闭合后电压表的示数为2.5V
C．变压器原、副线圈的匝数满足才能实现点火
D．变压器原、副线圈的匝数满足才能实现点火
【答案】C
【详解】AB．根据图乙得到原线圈输入电压的最大值
故原线圈输入电压的有效值
则电压表的示数为，故AB错误；
CD．分析题意可知，副线圈输出电压最大值
根据
可解得实现点火的条件是
故C正确，D错误。
故选C。
9．我国的特高压输电技术居世界第一，如图所示，发电站输出稳定的电压，经升压变压器升至特高压进行远距离输送，再经过降压变压器降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为定值电阻）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻），输电线电阻不可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．用电高峰期时，相当于变大
B．用电高峰期时，两端电压变大
C．在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使两端电压更大
D．在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电会使输电线上电能损耗升高
【答案】C
【详解】A．因用电器都是并联使用，因此在用电高峰时，用电器增加，相当于变小，故A错误；
B．用电高峰期时，相当于变小，降压变压器副线圈的电流增大，由变压器原理可知，降压变压器原线圈的电流增大，导致输电线上的电压降增大，发电站输出电压稳定，则有降压变压器的原线圈两端电压减小，副线圈输出电压减小，使两端电压变小，故B错误；
CD．在不改变输送电能总功率的前提下，由可知，使用特高压输电，输电线上的电流大幅度减小，输电线上的电压降减小，则降压变压器原线圈两端的电压比普通的高压输电时高，则两端电压更大；输电线上的电能损耗，因输电线上电流减小，可知输电线上电能损耗降低，故C正确，D错误。
故选C。
【题型二】理想变压器的动态分析
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（ ）
A．单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为11V
B．单刀双掷开关与a连接，时，电压表的示数为
C．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
【答案】AC
【详解】A．原线圈中的有效电压值为220V，当单刀双掷开关与a连接时，原副线圈的匝数比为20:1，所以根据
所以副线圈中电压表的示数为
故A正确；
B．无论在什么时间，电压表的示数一直为交变电压的有效值，故仍为11V，故B错误；
C．当单刀双掷开关由a扳向b时，原副线圈的匝数比减小，所以根据
得增大，电压表示数变大，根据
所以电流表示数变大，故电压表和电流表示数均变大，故C正确。
D．开关与a连接，在滑片P触头向上移动的过程中，原副线圈的匝数比不发生变化，所以电压表的示数不变化，接入电路中滑动变阻器的阻值变大，电流表示数变小，故D错误。
故选AC。
11．如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．P向下滑动时，灯L变亮
B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
【答案】BD
【详解】AB．对于理想变压器有
由于不变，匝数不变，所以变压器的输出电压不变，与如何调节P无关；则灯L两端电压不变，所以灯L的亮度不变，A错误，B正确；
CD．P向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变小，则副线圈总电阻变小，根据欧姆定律可知，副线圈电流变大，根据
，
可知变压器的输入电流变大，变压器的输出功率变大，故C错误，D正确。
故选BD。
12．如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的交变电流，原、副线圈的匝数比为，副线圈电路中定值电阻的阻值相等，位于副线圈的中点，位于滑动变阻器的中点。电路中的电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数约为72V
B．只将滑片下移，电流表A的示数变大
C．闭合开关S，电压表V的示数变小，原线圈输入功率增大
D．开关S闭合时，将滑片上移，电压表V的示数变大
【答案】CD
【详解】A．原线圈电压的有效值
由
可得，副线圈电压的有效值
定值电阻的电阻相等，则电压表的读数约为，A错误；
B．只将滑片下移时，副线圈的匝数减小，原、副线圈两端电压与匝数成正比，可知输出电压减小，输出功率减小，则输入功率也减小，电流表A的示数变小，B错误；
C．闭合开关S，并联后的总电阻比的阻值小，副线圈电路中电流增大，副线圈的总电压不变，电阻的电压变大，电压表V的示数变小，输入功率等于输出功率，输入功率变大，C正确；
D．开关闭合S时，将滑片上移，副线圈电路的总电压不变，总电阻增大，总电流减小，电阻的电压变小，电压表V的示数变大，D正确。
故选CD。
13．如图所示的理想变压器电路中，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，在a、b端接入有效值不变的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）
A．仅将滑片P1向下移，电压表和电流表示数均变大
B．仅将滑片P1向下移，电阻R1消耗的功率变大
C．仅将滑片P2向下移，电压表和电流表示数均变大
D．仅将滑片P2向下移，电阻R2消耗的功率变大
【答案】BC
【详解】B．设原线圈中电流为，则
仅将滑片向下移，变大，电阻消耗的功率变大，故B正确；
A．由于变压器的输出功率
变大不能确定是否变大，因此不能确定电流表的示数是否变大，故A错误；
C．仅将滑片向下移，副线圈电路中的电阻减小，因此变大，电压表和电流表的示数均变大，故C正确；
D．仅将滑片向下移，变压器输入电压减小，输出电压减小，消耗的功率变小，故D错误．
故选BC。
14．如图所示，理想变压器原线圈接在电压恒定的交流电源上，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示数变小
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
【答案】BC
【详解】ABC．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阻值变大，副线圈总电阻变大，根据
可知副线圈输出电压不变，根据欧姆定律可知副线圈总电流减小，即通过电流减小，消耗的功率变小；由于两端电压减小，则副线圈并联部分电压增大，即电压表V示数变大；根据
由于副线圈总电流减小，可知原线圈电流减小，即电流表A1示数变小，A错误，BC正确；
D．若闭合开关S，则副线圈总电阻变小，由于副线圈输出电压不变，根据欧姆定律可知副线圈总电流增大，两端电压增大，则副线圈并联部分电压减小，通过的电流减小，即电流表A2示数变小；根据
由于副线圈总电流增大，可知原线圈电流增大，即电流表A1示数变大，D错误。
故选BC。
15．如图所示，理想变压器的副线圈匝数可调，MN端接输出电压有效值恒定的正弦交流电，电流表及电压表均可视为理想的交流电表，电表示数为、、、，当副线圈的滑片P向下滑动时，电表示数变化量的绝对值为、、、，下列说法正确的是（ ）
A．比值不变B．比值不变
C．乘积变小D．比值变大
【答案】BC
【详解】A．设原线圈匝数为、副线圈接入电路的匝数为，由理想变压器变压规律有
变压器输入功率等于输出功率，有
由欧姆定律有
把变压器及其右侧电路等效为电阻，有
当副线圈的滑片P向下滑动时，增加，等效电阻减小，减小，增大，减小，故A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律有
图线斜率的绝对值等于r，所以比值不变，故B正确；
C．变压器的输入功率
当时，P有最大值。由于R和r的关系未知，所以与r的关系也未知，若开始时，滑片P向下滑动时，乘积会变小，故C正确；
D．由于R为定值电阻
比值不变，故D错误。
故选BC。
16．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电流表、电压表均为理想电表，是定值电阻，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），D为灯泡。输入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）
A．输入电压的瞬时值表达式为
B．用光照射R时，电流表的示数变小
C．用光照射R时，电压表的示数变大
D．用光照射R时，电压表的示数变小
【答案】AD
【详解】A．输入电压的瞬时值表达式为
故A正确；
BCD．将变压器与其负载等效为一个新电阻，则有
用光照射R时，光敏电阻阻值减小，上述等效电阻减小，根变压器原线圈电路中电流增大，即电流表示数增大，定值电阻两端电压增大，变压器原线圈两端电压减小根据电压匝数关系，变压器副线圈输出电压减小，即电压表示数减小，故BC错误，D正确。
故选AD。
【题型三】远距离输电
17．我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套关键设备，建成了世界电压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。如图为远距离输电系统简化情景图，已知发电厂输出的交流电压为，理想升压变压器的原副线圈匝数比为，理想降压变压器的原副线圈匝数比为，高压输电线的总阻值为。设用户(负载)是纯电阻，且阻值为，则输电效率为（ ）
A． B．C．D．
【答案】A
【详解】设降压变压器副线圈的端电压为，由欧姆定律可得用户的电流为
对降压变压器，由理想变压器的原理可得
，
结合
综合可得
由能量守恒定律可得输电效率为
故选A。
18．如图所示为远距离输电的原理图，电路中的升压变压器T1和T2为理想变压器，发电厂的输出电压恒定，输电线上的电阻R不变。若用户接入的用电器增多，则下列物理量一定减少的是（ ）
A．升压变压器的输出电压B．输电线损失的功率
C．加在用户两端的电压D．降压变压器的输出功率
【答案】C
【详解】A．升压变压器的输出电压由输入电压和升压变压器的匝数比决定，则升压变压器的输出电压不变，故A错误；
BCD．若用户接入的用电器增多，则用户消耗的功率变大，降压变压器的输出功率增大，输电线上的电流会变大，根据
可知，输电线损失的功率增大，输电线上损失的电压变大，则降压变压器的原线圈两端的电压减小，用户得到的电压减小，故BD错误，C正确。
故选C。
19．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20
B．输电线上损失的功率为
C．降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1
D．若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压也增大
【答案】C
【详解】A．升压变压器的原、副线圈匝数比为
故A错误；
B．输电线上的电流为
输电线上损耗的功率为
故B错误；
C．降压变压器的输入电压
则降压变压器的原、副线圈匝数比
故C正确；
D．若用户消耗的功率增大，则发电系统输出功率一定增大，升压变压器的输入电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，故副线圈中的电流也增大，即输电电流增大，输出电压不变，又因为
所以降压变压器的输入电压减小，输出电压即用户电路两端的电压减小，故D错误。
故选C。
20．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻，降压变压器所接用户的用电器可等效为图中的滑动变阻器，用电器增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用户的额定电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比，升压变压器原线圈所接电压如图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为，下列说法正确的是（ ）
A．发电厂的输出功率为11kW
B．升压变压器原、副线圈的匝数比为
C．用电器增加时，用户得到的电压增大
D．用电器增加时，输电效率升高
【答案】B
【详解】A．用户端正常工作消耗的总功率为，则降压变压器副线圈中的电流为
由
解得
输电线上损失的功率为
则发电厂的输出功率为
故A错误；
B．由题图乙可知，升压变压器原线圈两端电压，则升压变压器原线圈中的电流为
则升压变压器原、副线圈的匝数比
故B正确；
C．当用电器增加时，用户消耗的功率增大，则发电厂的输出功率增大，输出电流增大，输电电流增大，输电线上损失的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，则其副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，故C错误；
D．发电厂的输电效率为
用电器增加时输电电流增大，则输电效率降低，故D错误。
故选B。
1．（多选）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电，滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则（ ）

A．n1：n2 = 110：3
B．当P滑到R中点时，图甲中L功率比图乙中的小
C．当P滑到R最左端时，图甲所示电路比图乙更节能
D．图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大
【答案】AC
【详解】A．滑片P在最左端时，图甲、乙中变压器输出电压均为灯泡的额定电压6V，因此
故A正确；
B．当P滑到R中点时，图甲中总电阻为P左端电阻与灯泡电阻串联，图乙中总电阻为灯泡电阻与Р右端的电阻并联后再与P左端电阻串联，由于并联电阻小于灯泡电阻，则图甲中灯泡电压大于图乙中灯泡电压，则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功率大，故B错误；
C．当P滑到R最左端时，图甲中只有灯泡，图乙中R与灯泡并联，总电阻更小，输出功率更大，图甲比图乙更节能，故C正确；
D．图乙中的灯泡两端电压在0到6V间变化，图甲中灯泡两端电压最高为6V，最低达不到0，则图乙中灯泡两端可调电压范围大，故D错误。
故选AC。
2（多选）．某种感温式火灾报警器如图甲所示，其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为滑动变阻器，为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测通过的电流触发报警。下列说法正确的是（ ）
A．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变
B．警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小
C．通过定值电阻的电流过大时，报警装置就会报警
D．若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器连入电路的阻值
【答案】AD
【详解】A．由
可知，在、、不变的情况下线圈两端电压不变。故A正确；
B．出现火情时，热敏电阻阻值减小，副线圈两端电压不变，可知副线圈电路的电流变大，消耗功率变大。由
可知，原线圈输入功率变大。故B错误；
C．发生火情时流过的电流增大，报警器报警。故C正确；
D．调低预设报警温度，此时热敏电阻阻值比调整之前大，为了保证电流达到与调整前一样的报警电流，可将连入电路的阻值调小。故D正确。
故选AD。
3．（多选）如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，R1=6Ω、R2=5Ω。R3为总阻值为10Ω的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）
A．若变压器滑动触头P拨至线圈中间位置，电压表示数是
B．若电压表与电流表示数分别是10V和1A，变压器原制线圈匝数比为9∶7
C．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数变大，电流表读数变小
D．当变压器滑动触头P顺时针转动时，电流表和电压表示数均变小
【答案】BCD
【详解】A．由图乙可知输入电压的有效值为
若变压器滑动触头P拔至线圈中间位置，根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有
可得
U2为MN两点间的电压，是R1和R2、R3并联部分电压的总和，而电压表示数只是R2、R3并联部分电压，所以电压表示数小于，故A错误；
B．若电压表与电流表示数分别是10V和1A，则R2的电流为
则有
根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有
故B正确；
C．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，R3增大，则R总增大，由于变压器滑动触头P不动，输入电压不变，则U2不变，I2减小，可知R1两端电压减小，则电压表示数变大，通过R2电流增大，则通过R3电流减小，电流表读数变小，故C正确；
D．变压器滑动触头P顺时针转动时，n2减小，输入电压不变，则U2减小；R总不变，I2减小，根据欧姆定律可知电压表示数变小，电流表示数变小，故D正确。
故选BCD。
4．（多选）如图、理想调压变压器输入端接正弦交流电源，L是灯泡，C是电容器，P是与线圈接触良好的滑片，S是开关，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．S接a，从M点至N点缓慢滑动P，电流表A的示数将减小
B．S接a，从M点至N点缓慢滑动P，灯泡的亮度将增大
C．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，电压表V的示数将减小
D．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，电流表A的示数始终为零
【答案】AC
【详解】AB．S接a，从M点至N点缓慢滑动P，则副线圈的匝数减小，原线圈匝数和原线圈两端的电压都不变，根据
可知副线圈两端的电压减小，则副线圈的电流减小，则灯泡的亮度将变暗；根据
可知副线圈功率减小，故原线圈功率减小，而原线圈电压不变，则原线圈的电流将减小，故电流表A的示数将减小，故A正确，B错误；
C．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，根据
可知副线圈两端的电压减小，则电压表的示数将减小，故C正确；
D．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，减小，电容器两极板带电量会发生变化，副线圈电流不为零，则原线圈中电流表A的示数不始终为零，故D错误。
故选AC。
5．（多选）“西电东送”是我国可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想状态，则下列说法正确的是（ ）
A．电压互感器起降压作用，电流互感器把交流电变为直流电
B．若电压表的示数为，电流表的示数为，则线路输送电功率为
C．若保持发电机输出电压和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大
D．若发电机输出电压一定，仅增加用户数，为维持用户电压不变，可将滑片P上移
【答案】CD
【详解】A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用，故A错误；
B．电压互感器原线圈两端电压
电流互感器原线圈中的电流
对于理想变压器，线路输送电功率
故B错误；
C．仅将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律
升压变压器副线圈两端的电压增大；根据等效电阻的思想
将会变大，根据
则输电线上损耗功率增大，故C正确；
D．仅增加用户数，即负载总电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，则通过副线圈的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，根据
可知输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压
可知减小，根据，可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故D正确。
故选CD。
6．（多选）如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想交流电表，在a、b两端输入正弦交流电压，三个定值电阻、、的阻值相等，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1与A2的示数之比为2：3
B．电压表V1与V2的示数之比为4：3
C．电阻与消耗的功率之比为16：9
D．a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为3：2
【答案】BC
【详解】A．副线圈端、并联可得
由变压器电流和匝数的关系可得
联立可得电流表A1与A2的示数之比为
故A错误；
B．电压表V1的示数为
电压表V2的示数为
三个定值电阻、、的阻值相等，可得
故B正确；
C．电阻消耗的功率
电阻消耗的功率
可得
故C正确；
D．电阻消耗的功率
a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为
故D错误。
故选BC。
7．（多选）理想变压器原、副线圈所接的电路如图甲所示，原、副线圈的匝数比为，其中定值电阻，两电表为理想交流电表，原线圈两端接有如图乙所示的交流电。当时，原线圈的瞬时电压为。断开，电源消耗的电功率为；闭合，电源消耗的电功率为。则下列说法正确的是（ ）
A．闭合、断开，电压表的示数为55V
B．闭合，电流表的示数为4.0A
C．断开，电流表的示数为0.04A
D．
【答案】AD
【详解】A．由题图乙可知，交流电的周期，则有角速度
可得交流电的瞬时值表达式为
当时，原线圈的瞬时电压为，代入上式可得
则有变压器原线圈的电压为
由原、副线圈的电压比与匝数比的关系可得
由
解得
闭合、断开，可知两端电压为，即电压表的示数为，A正确；
B．闭合，由欧姆定律可得副线圈中电流
由变压器原、副线圈的电流比与匝数成反比可得
解得
则有电流表的示数为，B 错误；
C．断开，由欧姆定律可得副线圈中电流
则电流表的示数为
C错误；
D．断开，电源消耗的电功率为
闭合，电源消耗的电功率为
可得
D正确。
故选AD。
8．（多选）在停车场新建了一座电动汽车充电站。将配电电压为3.3kV的正弦式交流电通过变压器降至220V，将充电桩连接到变压器的副线圈上。若变压器可视为理想变压器，每一个充电桩的输入电流15A，则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比
B．加在每个充电桩两端电压的最大值为220V
C．若8台充电桩同时使用，则变压器原线圈中的电流为8A
D．若8台充电桩同时使用，变压器的输入功率为26.4kW
【答案】CD
【详解】A．由变压器的原理可知
A错误；
B．由正弦交流电的电压的最大值与有效值的关系可知，每个充电桩的最大电压
B错误；
C．若8个充电桩同时使用，副线圈的总电流
根据变压器的原理
解得原线圈的电流
C正确；
D．根据上述分析可得，8台充电桩同时使用，变压器的输入功率
D正确。
故选CD。
9．（多选）如图所示，理想正弦式交变电源E，电动势恒定，内阻不计。变压器为理想变压器。其中原线圈中电流为I1 ，首先将电阻箱调至最大值，闭合开关S，以下说法正确的是（ ）
A．如果小于，减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先增大后减小
B．如果小于，减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先减小后增大
C．如果大于，逐渐减小理想变压器的副线圈匝数，变压器的输出功率先增大后减小
D．如果大于，逐渐减小理想变压器的副线圈匝数，变压器的输出功率先减小后增大
【答案】AC
【详解】将变压器和电阻箱看成一个等效电阻，则有
可得
则理想变压器的输出功率为
根据数学知识可知，当
变压器的输出功率最大。
AB．如果小于，减小时（但是不能减为零），则减小，当等于时，输出功率最大，则理想变压器的输出功率先增大后减小，故A正确，B错误；
CD．如果大于，逐渐减小理想变压器的副线圈匝数，则增大，当等于时，输出功率最大，则理想变压器的输出功率先增大后减小，故C正确，D错误。
故选AC。
10．如图所示，理想降压变压器原、副线圈的匝数比，O点在副线圈的三分之一处，电压表和电流表均为理想交流电表，、为理想二极管，定值电阻，在原线圈A、B两端加上的交变电压，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为B．电压表的示数为30V
C．电流表的示数为D．电流表的示数为
【答案】AD
【详解】AB．O点在副线圈的三分之一处，理想二极管具有单向导电性，副线圈上半支路导通时原、副线圈的匝数比为，输出电压有效值为40V，下半支路导通时原、副线圈的匝数比为，输出电压有效值为20V，电阻两端的电压-时间图像如图所示，根据有效值的定义有
解得
选项A正确、B错误；
CD．通过定值电阻R的电流
选项C错误、D正确。
故选AD。
目录
01 模拟基础练
【题型一】理想变压器的原理及应用
【题型二】理想变压器的动态分析
【题型三】远距离输电
02 重难创新练