2024年新高考物理二轮热点题型归纳：直流电路与交流电路（解析版）

直流电路与交流电路

目录

题型一直流电路的动态分析

题型二交流电的产生和描述

题型三非正弦式交流电有效值的计算

题型四变压器和远距离输电问题

题型一直流电路的动态分析

【题型解码】

（1）直流电路动态分析方法

①©序法；②“串反并同”法；③极限法。

（2）电容器的特点

①直流电路中，只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器所在的支

路相当于断路。

②电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于

与之并联的电阻（或电路）两端的电压。

1（2023上.江苏泰州.高三校联考阶段练习）在如图所示的电路中，吊、鼻、R和凡皆为定值电阻，鼻

为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A的读数为/,电流表4的读数为/”电压表U

的读数为U，当心的滑动触点向图中的a端移动时（）

A./变大B.4变小C.考不变D.U变大

【答案】C

【详解】当凡的滑动触点向图中a端移动时，鼻变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定

律知，总电流变大，即人变大，故B错误；

D.根据

U=E-h（F?3+r（

可知电压表的读数U变小，故。错误；

C.由于

=-（凡+“

可知¥不变，故c正确；

A/i

A.根据闭合电路欧姆定律，电路中并联部分电压

tf=E-八（R+/73+r（

可知并联部分的电压U变小，E、吊所在支路电阻不变，故电流表力的读数/变小，故4错误。

故选C。

【方法提炼】

1.直流电路的动态分析方法

（1）程序法：部分电路阻值变化一电路总电阻&总变化一干路电流/变化一路端电压U变化一各分量

变化，

ano产曾大/增大t//碱小产曾大一/1分

即日局（减小心（减小/总（蹭大喝（减小（U屋

（2）串反并同法：所谓“串反”，即某一电阻阻值增大（减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、

两端的电压、电功率都减小（增大）。所谓“并同”，即某一电阻阻值增大（减小）时，与它并联或间接并

联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都增大（减小）。

2.直流电路中的功率变化的判断

（1）定值电阻的功率随其电压或电流的增大而增大。

（2）外电阻越接近电源的内阻，电源输出功率越大，等于内阻时电源的输出功率最大。

（3）判断变化电阻的功率时，可以将其他电路等效到电源内部，当变化电阻等于等效电阻时其功率最

大，若不能等于则越接近越大。

【变式演练】

题目二（2023上.四川成都.高三成都实外校考阶段练习）在如图所示的电路中，电压表为理想表，电源

内阻为，，滑动变阻器总电阻为向，兄+鼻＞「＞吊，滑动变阻器滑片由a滑向h下列说法正确的是

（）

■8

A.电源的效率先变大再减小B.电源输出功率先增大再减小

C.电压表示数先增大再减小D.灵敏电流计G的电流方向d-c

【答案】B

【详解】/V滑动变阻器滑片由a滑向b则乂阻值变大，电源的效率为

iuR外

n=IE=R外+r

可知外电阻变大，则电源的效率变大，选项A错误；

B.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大；因鼻+总>r>3,滑动变阻器滑片由a滑向b则显阻

值变大，外电阻先靠近电源内阻后远离电源内阻，可知电源输出功率先增加后减小，选项B正确；

C.外电阻变大，总电流减小，则路端电压变大，即电压表示数增大，选项C错误；

。・路端电压变大，鼻电压减小，则滑动变阻器两端电压变大，电容器两板电压变大，电容器充电，则

灵敏电流计G的电流方向c一d,选项。错误。

故选8。

■X（2023上•河南•高三河南省淮阳中学校联考阶段练习）在如图所示电路中，吊、兄、R3为定值电

阻，吊、R为滑动变阻器，电源内阻为r,平行板电容器C正中央有一带电液滴P处于静止状态。现

改变一个滑动变阻器的阻值，发现液滴P向上运动，此过程中下列说法正确的是（）

A.电流表示数一定减小B.滑动变阻器总的滑片向下滑动

C.电源的输出功率一定增大D.电阻尼两端电压一定增大

【答案】D

【详解】AB.电路结构如图

■8

现改变一个滑动变阻器的阻值，发现液滴尸向上运动，说明两板电压变大，即鼻和鼻两端电压变大，

电流表示数一定变大，则肯定是滑动变阻器鼻的电阻变大，即滑动变阻器月5的滑片向上滑动，选项

AB错误;

C.当外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，则滑动变阻器总的电阻变大时，外电阻变大，

则电源的输出功率变化情况不能确定，选项。错误；

D.外电阻变大，则路端电压变大，则电阻乂两端电压一定增大，选项。正确。

故选0。

（2023上.四川雅安・高三统考阶段练习）如图所示，电路中C为电容器，电流表、电压表均为理想

电表。闭合开关S至电路稳定后，缓慢调节滑动变阻器滑片产向左移动一小段距离，结果发现电压表

%的示数变化量的绝对值为AU”电流表力的示数变化量的绝对值为△/,电源的电动势E和内阻r均

不变。则滑片尸向左移动的过程中（）

A.的值变小B.电阻鼻的电功率变小

C.电压表弘示数变大D.电容器所带的电荷量变大

【答案】BC

【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律

E=a+/(M+r)

•••

保持不变，故人错误；

B.缓慢调节滑动变阻器滑片尸向左移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增大，总电流减小,

电阻3的电功率变小，故B正确；

C.总电流减小，电源内阻的电压减小，路端电压增大，即电压表％示数变大，故C正确；

。・总电流减小，电阻鼻两端的电压减小，电容器与电阻吊并联，则电容器两极板间的电势差减小，

根据

Q=CU

电容器所带的电荷量变小，故。错误。

故选8C。

£（2023上•广东广州•高三广州市真光中学校考阶段练习）在如图所示的电路中，鼻、用、尼和自

皆为定值电阻，鼻为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为设电流表A的读数为/,电流表4的读

数为/”电压表1/的读数为U,当鼻的滑动触点向图中的a端移动时（）

C.：「不变D.U变大

【答案】AC

【详解】当用的滑动触点向图中a端移动时，鼻变小，外电路总电阻变小，则由闭合电路欧姆定律知,

总电流变大，即/,变大，根据

U=E-/“乂+”

知电压表的读数减小，即U变小；由于

可知当不变；根据闭合电路欧姆定律，电路中并联部分电压

U'=E-MR+Fh+r）

可得。变小，则并联部分的电压减小，电流表4的读数变小，即/变小。

故选AC。

■5（2023・陕西•校联考一模）电子秤的原理如图所示，压敏电阻所受压力越大阻值越小。电流表的

■8

读数就能反映出物块对压敏电阻压力的大小。如果把这样的电子秤连同物块放在升降机地板上，升

降机静止时电流表示数为在升降机运动过程中，电流表示数「是稳定的，如果发现/</,下面说

法正确的（）

压敏电阻物块

A.升降机匀速上升B.升降机匀加速上升

C.升降机匀加速下降D.升降机匀减速下降

【答案】BD

【详解】/</说明电流表示数减小，则路端电压降低，内电压增大，流过电源的总电流增加，电路中总

电阻减小，压敏电阻阻值减小，说明压力在增大，即物块超重，升降机加速上升或者减速下降。

故选

『（2023上•陕西榆林•高三校考阶段练习）如图所示电路中，乙、%、〃为三只相同的灯泡，R为光

敏电阻（光照越强，阻值越小），闭合开关S后，三只灯泡发光均比较暗，逐渐增大光照强度，直到某一

个或某几个灯泡达到正常发光，假设灯泡阻值恒定不变，则在光照增强的过程中（）

A.乙逐渐变暗，心、L逐渐变亮B.匕、k、L均逐渐变亮，乙先达到正常发光

C.电源输出功率逐渐增大D.电源消耗的总功率逐渐增大

【答案】AD

【详解】AB.逐渐增大光照强度，R减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，L、L并联电路两端电

压增大，匕两端电压减小，则L、L均逐渐变亮，3逐渐变暗。故A正确；B错误;

C.由于不明确外电阻与内阻的大小关系，无法判断电源的输出功率是增大还是减小。故C错误；

D.电流增大，电源消耗的总功率增大。故。正确。

故选A。。

题型二交流电的产生和描述

■8

【解题指导】

交变电流的产生往往与交变电流图象结合出题，要能将交变电流的图象与线圈的转动过程一一对应

起来，分析电流、电动势、磁通量的变化规律.

1（2023上•辽宁锦州•高三校联考阶段练习）如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的

磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“6%

3I/V”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变发

电机化图像如图乙，下列说法正确的是（）

A.当t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向垂直

B.发电机输出电流的瞬时值i=、2sin（50TTf）A

C.变压器原、副线圈匝数之比为、2:4

D.发电机1分钟内产生的电能为180J

【答案】ABD

【详解】A.发电机内线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电流瞬时值

为零，故行正确；

B.该交流电

00=­=50TT

4$

发电机输出电流的瞬时值

i二、2sin(50E)4

故B正确；

C.发电机输出电流的有效值为

.2

h=--A=M

«2-

通过小灯泡的电流为

/2=tt==0.5/4

变压器原、副线圈匝数之比为

HlI21

1

n22

故C错误;

■8

D.根据能量守恒，发电机1分钟内产生的电能

W=PLt^3Wx60s=180J

故。正确。

故选AB。。

【提分秘籍】

解决交变电流问题要注意的几点

⑴理解几个特殊位置的磁通量、磁通量的变化率、感应电动势及感应电流的特点。

①线圈平面与中性面重合时，S±B,力最大，招=0，e=0,i=0,电流方向将发生改变。

②线圈平面与中性面垂直时，SIIB,0=0,最大，e最大，i最大，电流方向不变。

⑵区分交变电流的峰值、瞬时值、有效值和平均值。

(3)确定交变电流中电动势、电压、电流的有效值后就可以运用直流电路的规律处理交流电路中的能

量问题。

(4)交变电流瞬时值表达式书写的基本思路

①根据已知图象或由公式Em=NBSoo确定正、余弦交变电流的峰值，其中3==2E=2Tmm为

转速)。

②明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。

a.若线圈从中性面位置开始计时，则e-t图象为正弦函数，e=E^inajt;

b.若线圈从垂直中性面位置开始计时，则e-t图象为余弦函数，e=

【突破训练】

题目1(2024.四川巴中.统考模拟预测)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的电动势6=

220、2sin(100TTf)V,下列说法正确的是()

A.该交流电压有效值为220^2V

B.该交流电每1秒钟电流方向改变100次

C.电容器铭牌标注“2207,100〃尸'接入该交流可以正常工作

D.在.s时刻，电动势瞬时值为220%2/

41>1)

【答案】B

【详解】A.该交流电压有效值为

nonn

U=-=2201/

V2

故,错误；

B.周期

T=2=''s=0.02s

l（Mhr

频率

f=』=50Hz

则该交流电每1秒钟电流方向改变100次，故8正确；

C.由于该交流的最大值220、2V大于电容器的耐压值2201/,电容器铭牌标注“2201/,100〃户接入

该交流不可以正常工作，故C错误；

D.在仁Js时刻，电动势瞬时值为

e=2202sin（100TTx1jV=220V

故。错误。

故选8。

工（2024下.北京顺义•高三牛栏山一中校考阶段练习）如图甲所示为一台小型发电机构造示意图,

线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按正弦规律变化，图象如图乙所示。发电机线圈内电阻为

1.0Q,外接灯泡的电阻为4.0Q。则（）

图甲图乙

A.在0.005s的时刻，穿过线圈磁通量最大

B.通过灯泡的电流为0.8A

C.电压表的示数为5V

D.前0.01s内灯泡消耗的电能为0.04J

【答案】D

【详解】人在0.005s的时刻，感应电动势最大，此时穿过线圈磁通量为零，故4错误;

B.电动势有效值

E/黄E

通过灯泡的电流为

/=—^―=1A

R+r

故B错误；

C.电压表的示数为

■8

U=IR=4V

故C错误；

D.前0.01s内灯泡消耗的电能为

E=FRt=12X4X0.01J=0.04J

故。正确。

故选。。

■3（2023上•江西赣州•高三校联考阶段练习）某型号电热水杯的铭牌如图所示，根据铭牌可知此型

号电热水杯正常工作时的交变电流i随时间f变化的图像应为（）

电热水杯

型号：SY-6I8

额定电压：220V~额定频率：501lz

额定功率，440W额定容成：500mL

严禁任何液体浸入

2V2

O

A.-242

B.

C.

D.

【答案】D

【详解】根据铭牌可知额定电压220%额定功率440必额定频率为50Hz,则此型号电热水杯正常工作

时交变电流的周期为

7"='="^—s=0.02s

f%）

此型号电热水杯正常工作时交变电流的有效值为

/=「=,=2'

U22*1V

则此型号电热水杯正常工作时交变电流的最大值为224

故选。。

同14（2023上.重庆渝中.高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图所示，KZJWN是一个竖直的单匝矩

形导线框，全部处于磁感应强度为8的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S、电阻为R/WM力水平,

线框绕图示竖直固定轴以俯视逆时针方向、角速度出匀速转动，图示位置/WM力与磁场方向的夹角为

30。。则下列说法正确的是（）

A.线圈位于图示位置时，其磁通量为2BS

*2

B.线圈自图示位置再转动180°过程中，电流方向将改变2次

C.线圈自图示位置转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化率逐浙增大

D.从图示位置开始，转动180°的过程中导线框中产生的焦耳热为口,

【答案】D

【详解】A.线圈位于图示位置时，其磁通量为

0>=BSsin30°=\BS

故A错误；

B.线圈再转动180。过程中，只经过一次中性面位置，则电流方向改变一次。故B错误；

C.线圈自图示位置转过60。过程中，磁通量逐渐增大，电动势逐渐减小，磁通量变化率逐渐减小。故

C错误；

D.导线框中产生的感应电动势的最大值为

Em=BSoo

周期为

从图示位置开始，转动180°的过程中导线框中产生的焦耳热为

故。正确。

故选D。

题型三非正弦式交流电有效值的计算

【解题指导】

(1)定义有效值时要注意“三同”，即电阻相同、时间相同、产生热量相同。

(2)在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用交变电池的

有效值。如电功率的计算式：P=U/中，U、/均为有效值。

⑶在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电子仪表的示数均为交变电流的有效值。在没有具体说

明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值。

(4)我国民用交变电流：照明电压220V和动力电压3801/都是有效值。

1(2024.全国.高三专题练习)如图所示，图甲为方波交流电源的电压随时间周期性变化的图像，图乙

所示为给方波交流电源加上二极管后得到的电压随时间周期性变化的图像，则图甲和图乙中电压有

效值之比为()

图甲图乙

A.、2：1B.1：v2C.1：2D.2：1

【答案】A

【详解】根据有效值定义

如言

RRR

可得图甲

山孑+加•鼻麻,丁

解得

U有产Uo

图乙，同理可得

■8

Uo-+0=1%2,T

解得

u有2=-~Uo

故

u有'1_Uo_A2

U有2¥川1

故选人

【方法提炼】

1.求解正弦式交变电流的三点注意

(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式.

(2)注意峰值公式Em予BScu中的S为有效面积.

(3)转轴相对线圈的位置改变，或线圈的形状改变时，电动势的最大值仍可由计算.

2.计算交变电流有效值的方法

(1)分段计算电热，然后求和得出一个周期内产生的总热量.

⑵利用两个公式。=产修和Q=可分别求得电流有效值和电压有效值.

⑶若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流,其中的。(但必须是从零至最大值或从最大值至零)和

L周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系/=£、U=/求解.

2、2、2

【变式演练】

题目|1(2023下•山西运城.高三统考期中)调光台灯是用可控硅电子元件来实现台灯亮度调节的。如

图所示为一个经过可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压U随时间f变化的图像，其中曲线为正弦

曲线的一部分。由此可知，调光台灯的电压为()

1072/V--TV--7\

/f\I/\I/I\1

__11___I__1।___।_L〃(xlO<s)

01234567

A.101/B.10s2yc.1

【答案】c

【详解】调光台灯的电压为有效值，根据电流的热效应，有

IfIffT

——T=-----x——

RR3

解得

故选c。

2（2023下•四川遂宁•高三校考期中）如图所示的交变电流，每个周期的前三分之一周期

按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，则该交变电流的电流有效值为（）

Az/A

A..37AB.33AC.QAD.3、11A

【答案】B

【详解】取一个周期进行分段，则在0-7■内，产生的热量

FRT=「X：+（-5）28x二丁.

解得

1=厮八

故选氏

3（2023上•江西•高三校联考阶段练习）边长为L的单匝正方形线框处在匀强磁场中，磁场方向与

线框平面垂直，磁感应强度随时间变化规律如图所示（前半个周期为正弦波形的一半），线框的电阻为

R,则线框中感应电流的功率为（）

4

A6^LR7瑶/8瑶//9瑶//

A.------------D.------------U.------------U.------------

RT2FirFirRT2

【答案】D

【详解】根据题意可知，前半个周期感应电动势最大值为

22

Em=^-B0L（v=ISo/.-冬=岭^

7It11

则前半个周期感应电动势有效值为

E=£,,、=2B心

■8

后半个周期感应电动势大小恒定不变，则有

Q=[_2_4&/_2

247-T

线框一个周期内产生的焦耳热为

Q=尸厂至工里工

R9/79

联立可得线框中感应电流的功率为

C9瑶/_4

P=————

RT2

故选。。

■司[（2023下.山西.高三统考期中）三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的电流,

（甲）为正弦式交流电，三个图中的/。和周期7■都相同。下列说法中正确的是（）

------：-----►O-----------：-----►

TtTilTt

；-----

（甲）（乙）（丙）

A.在相同时间内三个电阻发热量相等

B.在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半

C.在相同时间内，（甲）、（乙）发热量相等，是（丙）发热量的2倍

D.在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小

【答案】B

【详解】甲、乙电流的有效值分别为

/甲=-/乙=/o

•）

根据电流有效值的定义对丙有

/汩X7二阳丁

解得

/丙=与

由Q=产^可得在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半，故选区

题型四变压器和远距离输电问题

【解题指导】

（1）变压器联系着两个电路：原线圈电路、副线圈电路.原线圈在原线圈电路中相当于一用电器.副

线圈在副线圈电路中相当于电源.•••

（2）远距离输电示意图中涉及三个电路，在中间的远距离输电线路中升压变压器的副线圈、导线、降压

变压器的原线圈相当于闭合回路的电源、电阻、用电器.

1（2023上•河北沧州•高三沧州市一中校联考阶段练习）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比凡:

"2="：1,在原线圈回路中接有定值电阻鼻，副线圈回路中接有滑动变阻器显。原线圈一侧接在电压

恒为Uo的正弦式交流电源上，电流表和电压表均为理想交流电表。滑动变阻器滑片自上向下滑动

时，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数增大B.电流表的示数增大

C.电压表的示数减小D.电流表的示数先增大后减小

【答案】BC

【详解】设原副线圈中电流分别为/八丛由于是理想变压器，则

UHi

Un2

h。2

/2一Hi

。2=I2R2

Uo-hR

联立解得

/也

1R+R2n2

滑动变阻器滑片自上向下滑动时，E减小，人变大，U减小，电压表示数以减小，故BC正确，4?错

误。

故选BC。

2（2023上.江西.高三校联考阶段练习）某理想变压器原、副线圈匝数分别为仍、n2,原线圈与定值电

阻R串联后接入输出电压大小恒定的正弦交流电源，副线圈电路中接有理想交流电流表和滑动变阻

器成最大阻值为岛），开始时滑片尸位于滑动变阻器电阻丝的中央位置，如图所示。现将滑片尸向

下滑至电阻丝距下端长度四分之一处的a点时，电流表的示数记为将滑片尸向上滑至电阻丝距下

端长度四分之三处的b点时，电流表的示数记为已知4：/2=1：2,则小:他为（）

•••

D.1:2

【答案】C

【详解】设.k,当滑动变阻器接入电路的阻值加时，电流表示数为/，则副线圈电压为

%=旧

根据变压器两端电压的关系

线=里=卜

U副。2

可得原线圈电压为

。原=kIR

根据

/原72_1

/副方~k

可得，原线圈电流为

/J

原k

则输入电压为

U=—RQ+kIR

k

输入电压不变，根据题意有

U='iRo+khx'Ro

k1

。=初0+小；尻

已知

A：，2=1'.2.

解得

k=2

即

■\n2=2:1

故选C。

■8

3（2023上•全国•高三西安市西光中学校联考期中）近些年中国研发出多项独有的先进技术,其中特商

压输电技术让中国标准成为了国际标准，该技术可使输电线电压高达1000千伏及以上等级。某电厂

对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为a=300V,输电线的总电阻r=50Q,为了

减小输电线路上的损耗采用了高压输电技术。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为

力:%=1：1000,用户获得的电压为以=2201/。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为自=9.0x

1（/IV,则下列说法中正确的是（）

A.输电线上的电流为300A

B.降压变压器的匝数比为小：〃4=14925:11

C.输电线上损失的功率为9.0x104H/

D.若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050I/I/

【答案】B

【详解】A.由P尸得升压变压器的输入电流为

/产'''=L___^八=3X10M

**

由升压变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系为

A_n2_1000

I2011

可得输电线上的电流为

l2=30A

故4错误；

8.由题意可得

U_仍_1

U。21ooo

可得

U2=3x10^V

因为

L）2=Us+^r

所以

U3=2985001/

所以降压变压器的匝数比为

18

an329850014925

7/=n7=220=11

故B正确；

C.输电线上损失的功率为

2

D损=^r=30x50l/V=4.5x1041V

故C错误；

B.若改用1000千伏超高压输电，则升压变压器原副线圈的匝数值比为

U_ni_300_3

7=拓=行=10000

所以输电线上的电流为

此时输电线上损失的功率为

e2

PH=/]r=9x50IV=4050IV

即输电线路上可减少损失的电功率为

△尸=尸损-P；=40950IV

故。错误。

故选B。

【方法提炼】

1.变压器动态变化分析方法

(1)变压器动态分析常见的两种情况

①负载不变，匝数比变化；

②匝数比不变，负载变化。

(2)处理此类问题应注意三点

①根据题意分清变量和不变量；

②要弄清“谁决定谁”的制约关系一电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入;

③动态分析顺序：

a.由u和记决定以

772

b.由负载电阻门和5决定，2；

C.由巳=。2,2确定R；

d.由尸产a/]确定4。

2.解决远距离输电问题的一般思路

⑴电路分析：远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。

（2）电压关系：升压变压器输入电压a是不变的，根据，=&可以确定升压变压器的输出电压a,

Uz"2

输电线上有一定的电压损失，bU=/。降压变压器输入端电压。3=。2-△以降压变压器输出电压

u由2=：确定。

U&/74

（3）功率关系：升压变压器输入功率为R,输电线上损失功率为△尸=6凡降压变压器输出功率为尸射

则Pi=P4+XP=P4+£R。

（4）电流关系：用户电路的电流由4=?用确定，降压变压器的电流由'3=n4确定，升压变压器的输

出电流〃=13,升压变压器的输入电流由4=2确定。

/2

【变式演练】

1（2024.西藏拉萨.校联考一模）如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，原，副线圈的匝数比

为2:1,电压表和电流表均为理想电表，定值电阻6的阻值为10Q,a,b端输入如图乙所示的电压，则

电流表的示数、电压表的示数分别为（）

220、2]/

【答案】B

【详解】电压表的示数为电压的有效值，原线圈的有效电压为

5=22丫=220-

J2

所以电压表的示数为220V

根据理想变压器电压与匝数比的关系

5=竺

万二瓦

可得

L4=1101/

根据欧姆定律可得副线圈的电流表的示数为

/2=丛=11A

R

故选以

2（2023上.重庆渝中.高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）如图甲所示电路,原线圈串联一个阻值H

=140Q的电阻，副线圈c、d两端连接一个阻值昆=5Q的电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电

压，理想电流表的示数为14。下列说法错误的是（）

A.理想电压表的示数为20V

B.理想变压器原、副线圈匝数比为4:1

C.若只减小电阻向的阻值，则电阻层的电压增大

D.原线圈两端电压的瞬时值表达式可写为u=80、2sin100TTf（l/

【答案】C

【详解】4设原线圈的输入电压为人则有

U产U"曰=220/-1x1401/=80V

根据理想变压器

P入=P出

可得

U2

—=UiA

FI2

解得

U2=20V

即理想电压表的示数为20IZ,故正确；

B.由理想变压器电压比等于匝数比可得理想变压器原、副线圈匝数比为

niU_4

。251

故B正确;

C.将变压器与乂看成一个等效电阻，若只减小电阻尼的阻值，则该等效电阻阻值减小,则原线圈电

流4增大，根据

5=U-/iR

可知原线圈的输入电压减小，故副线图的输出电压减小，电阻鼻的电压将减小，故C错误;

D.由以上分析可知，原线圈两端电压峰值为80、2IZ,周期为0.02s,则角速度为

3=’二=10Q-nrad/s

T

可得原线圈两端电压的瞬时值表达式为

21

u=80*2sin100TT（V）

故。正确。

本题选错误的，故选C。

3(2023.陕西咸阳•校考模拟预测)如图甲所示，交流电压表和交流电流表可视为理想电表，三个

定值电阻3=R=20Q,鼻=40Q.理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比为

ri-i4

元=了,已知鼻中瞬时电流i3随时间t变化的规律如图乙所示,贝U()

-iJA

2V2----7^\

o：-/--\\---//---\\--►

0.01\0.020.03t/s