理想变压器、远距离输电模型-2025年高考物理模型归纳

专题18理想变压器、远距离输电模型

目录

一.理想变压器基本模型......................................................................1

二.变压器原线圈接有负载模型――等效法.....................................................7

三.变压器副线圈接有二极管模型...........................................................15

四.多组副线圈的理想变压器模型...........................................................18

五.理想变压器动态分析模型...............................................................22

六.远距离输电的电模型...................................................................27

一.理想变压器基本模型

（1）理想变压器的构造、作用、原理及特征。

构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁心上构成所谓的变压器。

作用：在办理送电能的过程中改变电压。

原理：其工作原理是利用了电磁感应现象。

特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交流电压。

（2）理想变压器的理想化条件及规律

如图所示，在理想变压器的原线圈两端加交流电压⑦后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感

应电动势。根据法拉第电磁感应定律，有

।出三"」三七;0火

_必_〃2她

5-2-A

AtA

忽略原、副线圈内阻，有Ul=sx,U2=f2o

另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相同，于是

又有公必=公圾。

5

由此便可得理想变压器的电压变化规律为=4

〃2

在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括了线圈内能量损失和铁心内能量损失这两部分，分别

俗称为“铜损”和“铁损”），有片=鸟,而P[=IlU1,—IN2°

7,%

于是又得理想变压器的电流变化规律为-L=—

,2

由此可见:

①理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，

忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因素的差别）。

②理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想化条件下的新的表

现形式。

1.如图所示，某理想变压器原线圈与一交流电源相连，交流电源电动势的表达式为e=10后sinlOOTrt（V）,

副线圈并联两个小灯泡。和6,小灯泡。的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为30。，已知两灯泡均正常

发光，流过原线圈的电流为0.09A,下列说法错误的是（）

1林

A.原副线圈的匝数比为10:3B.流过小灯泡6的电流为0.2A

C.小灯泡中电流方向每秒钟改变30次D.小灯泡b正常发光时的电阻为15Q

【答案】C

【详解】A.原线圈输入电压为电源的有效值

u=-^=10V

副线圈两端电压。2等于小灯泡a两端的电压4由

只可

Ka

得

J=3V

则原、副线圈的匝数比

11__U1__1O

ri7-u7-T

故A正确；

B.流过灯泡。的电流

=^=0.1A

R«

又

»i=，2=12

n2―4—0.09A

得

I2=0.3A

流过灯泡6的电流

4=4—/°=0.3A—0.1A=0.2A

故B正确：

C.根据电动势的表达式可知该交流电的频率为50Hz,电流方向每秒钟改变100次，变压器不会改变交流

电的频率，所以小灯泡中电流方向每秒改变100次，故C错误;

D.因为

Rh=t=15。

故D正确。

本题选说法错误的，故选C。

2.理想变压器、电阻火、理想交流电流表A、理想交流电压表V按图甲连接，己知理想变压器原、副线圈

的匝数比为n：i,电阻尺=ioc,原线圈输入的交流电如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.交流电的频率为100HzB.电压表读数为20夜V

C.电流表读数为2AD.变压器的输入功率为44W

【答案】C

【详解】A.由原线圈两端输入电压随时间变化的图像可知

■=220V,T=0.02s

所以

/=1=50HZ

T

故A错误；

B.根据原副线圈的电压比等于匝数之比，可得

4=M=20V

所以电压表的示数为20V,故B错误；

C.根据欧姆定律可得

A=5=2A

R

所以电流表的读数为2A,故C正确；

D.副线圈功率

P2=/72/2=40W

所以变压器的输入功率

£=鸟=40W

故D错误。

故选C。

3.理想变压器、电阻R、理想交流电流表A、理想交流电压表V按图甲连接，已知理想变压器原、副线圈

C.电流表读数为2AD.变压器的输入功率为44W

【答案】C

【详解】A.由图乙可知交流电周期T=0.02s,故频率为

/=X=50HZ

T

变压器不改变交变电流的频率，故A错误;

B.由图乙可知，交流电的最大电压为q=220直V,则输入电压的有效值为

U.=^=220V

V2

根据皆=人可知，电压表的示数为

U2n2

^=20V

%

故B错误;

C.根据欧姆定律可知，电流表的示数为

故c正确；

D.变压器为理想变压器，所以输入功率等于输出功率

pmow

故D错误。

故选C。

4.如图甲所示，某理想变压器原线圈接入如图乙所示的交流电源，副线圈所接的滑动变阻器的最大阻值为

600,电压表和电流表均为理想电表，原、副线圈的匝数比为6:1。下列说法正确的是（）

Z/(xl0-2s)

A.电压表的示数为36aV

B.滑动变阻器消耗的最小功率为0.6W

C.原线圈所加电流的频率为100Hz

D.电流表的最小示数为0.2A

【答案】B

【详解】A.由乙图可知，理想变压器原线圈电压有效值

U\=%=36V

V2

则电压表的示数为36V。故A错误；

B.根据理想变压器原副线圈电压与匝数关系，可得

=

U2n2

解得

L=6V

根据

可知，当滑动变阻器阻值取最大值时，其消耗功率最小为

P,„,„=0.6W

故B正确；

C.由乙图可知原线圈所加电流的频率为

/=-=50Hz

T

故C错误；

D.根据

可知，滑动变阻器阻值取最大值时，电流表具有最小示数为

I?=0.1A

故D错误。

故选B。

5.如图所示，理想变压器的原线圈接在一个交流电源上，交流电压瞬时值随时间变化的规律为

w=22072sin1007t/(V),副线圈所在电路中接有灯泡、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。已知

理想变压器原、副线圈匝数比为10：1,灯泡的电阻为22。，电动机内阻为1。，电流表示数为3A,各用电

器均正常工作。则()

A.通过副线圈的电流频率为5HzB.电压表示数为22V

C.变压器原线圈的输入功率为66近WD.电动机的输出功率为44W

【答案】B

【详解】A.由"=220应sinlOOm(V)知交变电流的频率

/"=—=50Hz

2n

变压器不改变交变电流的频率，故A错误;

B.由理想变压器的变压规律*=区，可知

U2n2

C/222V

故电压表的示数为22V,故B正确；

C.变压器原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为

p=^2/2=66W

故C错误；

D.流过灯泡的电流

/%1A

故流过电动机的电流

/M=2A

电动机的输出功率

端=4&_/力=40\¥

故D错误。

故选Bo

二.变压器原线圈接有负载模型--等效法

1.变压器原线圈接有负载R时，原、副线圈的制约关系依然成立，但电路输入的总电压。不再等于变压器

原线圈的电压5，而是。=5+。负载，显然变压器原、副线圈两端的功率也始终相等，但电路输入

的电功率P也不等于原线圈两端的功率尸1，而是尸=马+尸负载.

丙

2.等效负载电阻法

变压器等效负载电阻公式的推导：

设理想变压器原副线圈的匝数之比为由：112,原线圈输入电压为

5,副线圈负载电阻为R,如图1(1)所示，在变压器正常工作

时，求a、b间的等效电阻。

先画出等效电路图如图1(2)所示，设变压器等效负载电阻为R

Uin

在（1）中由变压器的分压规律：Ty得:

n、

。2==。1，所以负载电阻R消耗的功率为:

RD林.；2Rn

在（2）中等效电阻消耗的功率为：P'=j

R'

因尸=P,所以等效电阻为：R，=1R（重要结论）

n2

1.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻尺、&和尺3的阻值分别为3。、1。和4Q,A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/；当S闭合时,

电流表的示数为4/。该变压器原、副线圈匝数比为

【答案】B

【解析】解法一：能量守恒法：

设原副线圈匝数比为左S断开片=/U=/2%+（m2（R2+4）①

s闭合p2=MU=（4/）2招+（4左/）2&②

①②得舄=4片即：4x（3〃+5左2Q=48尸+16左2厂化简得左=3

解法二：电流、电压关系法

2

U2=/2(7?2+&)=/(&+&)=5左/即6=5kI

则U=U]+IRX=5k-1+31@

U,I,,

S闭合力=十=左由图可知

U2人

2

U2=12xR,=4kJR>=4kl即Ux=4k1

贝ijU=U]+4IR]=4k21+12/②

由①②得左=3

解法三：等效负载电阻法

设原副线圈匝数比为左S断开时等效负载电阻为火=k\R2+4）=4k°

则U=I(R+RJ=5k21+2/①

2

S闭合时等效负载电阻为氏'=k-R2=k

则U=4/(R+招)=4左2/+12/②

①②得上=3

I.如图示电路，电源为交流电源，输出电压的有效值恒定，理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1,三

个定值电阻4、&、鸟的阻值相同，开关断开时A消耗的功率为月；开关闭合时A消耗的功率为月，则片出

为（）

9:17D.5:9

【答案】B

【详解】设三个定值电阻均为凡电源电压为外,分析原线圈电路，电阻4和原线圈串联，当开关断开时,

副线圈连接的电阻阻值为2R,可把副线圈的电阻等效为原线圈的电阻

%=(")2%=2丑(&)2

则原线圈的电路的总电阻为

R总=7?+R原=7?+（2）？2R=9R

n2

电阻4消耗的功率为

同理可得，开关闭合后，原线圈的电阻电路的总电阻为

Ra'=R+（3R=5R

«2

电阻4消耗的功率为

故选B。

2.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压为。（）的灯泡L1和额定电压为30。的灯泡L2。当输

入电压。为10。。时，两灯泡均正常发光，则灯泡4与乙的功率之比为（）

D.1：3

【答案】B

【详解】依题意，理想变压器原副线圈匝数比为

10U0-U03

n23UQ1

则原副线圈电流比为

A_=Zk=l

1243

根据功率表达式

P=UI

可得灯泡4与4的功率之比为

A=1

P]9

故选B。

3.如图所示，理想变压器原线圈接e=220后sin(1007i/)V的交流电，原、副线圈匝数比4：%=2：5,已知定

值电阻厂=200,凡=25。，R是滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表，以下说法正确的是

A.R=100。时，理想变压器的输出功率最大

B.理想变压器的最大输出功率为A=650W

C.理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为L25A

D.R=150。时，滑动变阻器消耗的功率最大

【答案】AD

【详解】AB.根据题意，电源电动势有效值

E=220V

如图:

假设原线圈中的电压为S,电流为人，可认为虚线框中为等效电阻

R'=%

又

U?几212"112

求得

R'=+©①

则电路可看成是由7•和R组成的电路，若使变压器输出功率最大，则R的功率最大，根据

E

缉=片,==

r+R

—+R'+2r

R'

根据基本不等式，当

R=r=20C

时，R的输出功率最大,此时由①式可得

7?=100Q

输出的最大功率

E22202

&=耳=/2小=不=.W=605W

A正确，B错误；

C.理想变压器的输出功率等于负载电阻总功率，则有

&=4(&+©

可得

I2=2.2A

故C错误;

D.要使滑动变阻器上的功率最大，把r按照上述规则等效到副线圈中，有

r=驾/

n；

求得

r'=125Q

如图所示:

把虚线框看成是电源，内阻

/=125O

当

r'+R0=R

时，滑动变阻器输出功率最大，此时

7?=15OQ

D正确。

故选ADo

4.如图所示，理想正弦式交变电源£,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

h,首先将电阻箱调至最大值4，闭合开关s,以下说法正确的是（）

RI

A.如果凡小于（：）2与，4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.如果叫小于（；＞瑞，4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（区）2居，逐渐减小理想变压器的副线圈力2匝数，变压器的输出功率先增大后减小

n2

D.如果《大于（2）24，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A看成一个等效电阻及等，则有

尸=匠=区

R等名

可得

R等系…骨尺

则理想变压器的输出功率为

EE2

/=(•

Ro+R等9+R等+2&

根据数学知识可知，当

&=7?等=(2)24

变压器的输出功率最大。

AB.如果用小于（1>&K减小时（但是不能减为零），则/=（2）24减小，当（女）2尾等于9时，输出

〃2〃2几2

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（，次，逐渐减小理想变压器的副线圈内匝数，则尺等=（：）26增大，当（；>片等于凡

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ACo

5.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1,输入电压。随时间/的变化规律如图乙所示（图像为正弦

图像的一部分），电阻片、&和A；的阻值分别为5。、2。和3Q,电流表为理想交流电表，下列说法正确的

是（）

TT

42

A.输入电压。的有效值为10亚丫

B.若开关S断开，电流表的示数为0.2A

C.若将开关S由断开变为闭合，电流表的示数变小

D.若仅增大副线圈负载的电阻，副线圈两端电压变化量与电流变化量的绝对值之比不变

【答案】BD

【详解】A.设输入电压的有效值为U,根据有效值的定义有

可得输入电压的有效值为

故A错误；

B.若开关S断开，变压器与副线圈负载的等效电阻为

/、2

(居+凡)=45。

则原线圈电流为

可知电流表的示数为0.2A,故B正确；

C.若将开关S由断开变为闭合，副线圈负载电阻变小，则等效电阻R变小，原线圈电流人变大，即电流表

的示数变大，故C错误；

D.设原线圈两端电压为■，则有

U=Ul+IlRl

根据线圈电压、电流与匝数的关系有

U1_AU1_々M/2

U2At/2n2A/2勺

联立可得

即副线圈两端电压变化量与电流变化量的绝对值之比始终不变，故D正确。

故选BDo

三.变压器副线圈接有二极管模型

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关系图象展开分析.

1.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为“1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，

一个二极管和阻值为7?的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为

无穷大.用交流电压表测得6端和c、d端的电压分别为和U”，贝1()

A

R

bo)''】od

A.Uab-Ucd—n\-ri2

B.增大负载电阻的阻值尺，电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小，cd间的电压Qq越大

D.将二级管短路，电流表的读数加倍

【答案】BD

【解析】若变压器初级电压“6,则次级电压仿=一。加由于二极管的单向导电性，使得Cd端只在一半的

时间内有电流，即■〃二立心，故出=叵，选项A错误；增大负载电阻的阻值尺，副线圈中的电流减小,

2Ucd"2

则原线圈中的电流也减小，即电流表的读数变小，选项B正确；c、d间的电压由原线圈中的电压和变压器

的匝数比决定，与电阻R无关，选项C错误；将二极管短路，副线圈中的电流加倍，则原线圈中的电流也

加倍，选项D正确.

2.如图所示，在一个闭合铁芯中绕着一个匝数为〃=1000的原线圈，该原线圈与一个电流表A串联后接在

有效值为220V的交流电源两端，两个匝数为ni=n2=500的副线圈分别接有电压表定值电阻凡=22

。、&=44Q两个二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，已知电表均为理想电表，则下列说法正确的

A.电压表Vi的示数一定小于V2的示数B.电流表A的示数为7.5A

C.电流表A的示数为1.875AD.任何时刻穿过三个线圈的磁通量都相等

【答案】CD

【详解】A.根据变压器原理，在有两个副线圈的情况下

UnUn

U、nJU2n2

因为肛="2=500,U=220V,故有

U\=U2=110V

故A错误;

BC.因为两个副线圈的输出端分别串联了一个具有单向导电性的二极管，且二者反向，故在丛中有电流通

过的半个周期内，治中没有电流，则在这半个周期内流过必的电流为

A=4=5A

&

则在接下来的半个周期内丛中有电流，丛中没有电流，流过治的电流为

A=幺=2.5A

舄

两个副线圈可以等效为一个副线圈，设其等效电流为乙等效电阻为等效电压为少，根据焦耳定律有

TT

2

rR'T=I;Rl--+llR2-^

且

U'=U1=U2=I'R'

联立解得

/'=3.75A

根据变压器的电流关系有

/=2=1.875A

n

故B错误，C正确；

D.因为三个线圈都在同一个闭合铁芯中，故任何时刻穿过三个线圈的磁通量都相等，故D正确。

故选CDo

3.如图所示，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为：%=2：1,。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，口、D?为理想二极管，定值电阻R=20。，在原线圈/、8两端加上

%=120后日11100疝（丫）的交变电压，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数为IOJIUVB.电压表的示数为30V

3D.电流表的示数为回A

C.电流表的示数为77A

22

【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3:1,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6:1,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

-----xO.Old------xO.Ol=——x0.02

t/=ioVwv

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。

4072

2072

0.010.020.030.04

四.多组副线圈的理想变压器模型

片

如图所示，原线圈匝数为〃J两个副线圈的匝数分别为〃1、%相应的电压分别为。1、。2和。3,相应的

U,n.

电流分别为/］、和4根据理想变压器的工作原理可得寸二”①

==」③

5〃3

根据P入—端得：U]11=U2+。313④将

①③代入④得。2；=叱+。2御整理得

/1〃1=，2〃2+，3〃3

1.理想变压器如图所示，原线圈匝数为=1000,两副线圈匝数分别为町=600,"3=200,当原线圈两端接在

220V的交流电源上时，原线圈上电流为2A,通过%的电流为1A,则通过必的电流为（)

C.3AD.1A

【答案】B

【详解】根据变压器电压之比等于匝数之比，可知

U[_nxUx_nx

。2%'U3〃3

得

心夫二黑X220V=132V

U.=^-U.=X220V=44V

311000

根据理想变压器输入功率等于输出功率

=I2U2+I3U3

得通过必的电流

_2-1乩2x220-1x132A-

13—--------------------A=7A

TT44

故选B。

2.由匝数为々的原线圈和两个匝数分别为％和〃3的副线圈组成的理想变压器，如图所示。已知图中定值电

阻凡=3。，&=4。，电流表为理想交流电表。当原线圈接入电压恒定的正弦交变电流，开关以、S2均闭

合时电流表示数为仅闭合S1时的4倍，则〃2：%为（）

C.1:3D.3:1

【答案】A

【详解】根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系

nxUxn1

U[%U3n}

开关斯、S2均闭合时，，变压器输出功率为

&&

仅闭合跖时，变压器输出功率为

鸟=田

段

又

P°=UL

6=也

联立解得

%：％=1：2

故选Ao

3.自从进入电力时代，变压器在我们的生活中就无处不在。某带有照明系统的电动装置电路如图所示，理想

变压器原线圈的匝数为々=110,副线圈匝数分别为〃2=5。、％=28,原线圈两端接电压有效值为220V的

交流电源，两副线圈分别连接电动机M和灯泡L,电动机线圈的电阻为5。，灯泡的电阻恒为28。。开关S

闭合时，电动机和灯泡都正常工作，理想电流表的示数为1A。下列说法正确的是（）

A.开关S闭合时，灯泡中的电流为2A

B.开关S闭合时，电动机中的电流为20A

C.开关S断开后，电动机的电功率为108W

D.开关S断开后，电流表的示数减小

【答案】ACD

【详解】A.由

4=幺

解得开关S闭合时，灯泡两端的电压

q=2U|=56V

«1

所以开关S闭合时，灯泡中的电流为

4=4=至A=2/

3428

故A正确；

B.由

n{n2

解得开关S闭合时，电动机两端的电压为

u2=与人=ioov

一«i

由原副线圈的功率关系可得

解得电动机中的电流为

4=1.08A

故B错误；

C.开关S断开后，电动机正常工作，电功率为

P2=UJ[=108W

7

故C正确；

D.开关S断开后，灯泡熄灭，副线圈的功率减小，原线圈输入功率减小，原线圈中电流减小，电流表的示

数减小，故D正确。

故选ACD„

五.理想变压器动态分析模型

【模型结构】1.变压器动态分析流程图

SAWKM

屈齿Hi港LB，L屈7罩6

2.涉及问题

⑴。2==。1，当U不变时，不论负载电阻R变化与否，。2都不会改变.

"1

⑵输出电流，2决定输入电流小

⑶输出功率尸2决定输入功率PL

【解题方法】I.变压器原线圈通入交变电流时，原线圈是交流电源的负载，此时原线圈和与之串、并联的

用电器同样遵循串、并联电路的特点和性质.对直流电，变压器不起作用，副线圈输出电压为零.

2.变压器的副线圈是所连接电路的电源，其电源电动势。2由输入电压和匝数比决定.

3.对其他形状的铁芯(如“日”字)，应认真分析原、副线圈之间磁通量的关系，再结合其变压原理来分析变

压器的电压和匝数之间的关系.

【命题角度】角度1匝数比不变，负载A变化(如图甲)

(1)5不变，根据5=4,输入电压5决定输出电压5，可知不论负载电阻R如何变化，。2不变.

(2)当负载电阻R变化时，A变化，可推出人的变化.

(3)/2变化引起尸2变化，根据/=尸2知Pl的变化.

角度2负载电阻R不变，匝数比变化(如图乙)

n\

⑴U1不变，一发生变化，故5变化.

“2

(2冰不变，。2改变，故发生变化.

可以判断2发生变化时，尸1变化，幼不变时，人发生变化.

1.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输

入电压保持不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用以表示，变阻器R代表用户用

电器的总电阻，当用电器增加时，相当于火的值减小（滑动片向下移）。忽略变压器上的能量损失，不计电

压表、电流表的内阻对电路的影响。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（）

A.电流表A的示数不变B.电压表Y的示数变大

C.凡上损失的电功率变大D.电压表V?的示数变大

【答案】C

【详解】BD.根据变压器电压比等于匝数比可得

U2_n2

Ui%

因为原副线圈的匝数不变，原线圈的输入电压以不变，则副线圈的输出电压4不变，电压表V的示数不变；

当用电器增加时，相当于R的值减小，则副线圈总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈电流人增大，则以

两端电压增大，变阻器R两端电压减小，电压表V2的示数变小，故BD错误；

AC.根据

■=/洱，4哼一

由于副线圈电流4增大，可知凡上损失的电功率变大，原线圈电流4增大，则电流表A的示数变大，故A

错误，C正确。

故选C。

2.如图所示，理想变压器原线圈接在"=220&sin（1007rt）V的交流电源上，电流表A、电压表V均为理想

交流电表，以为定值电阻，尺为滑动变阻器，则（）

A.副线圈中交变电流的频率始终为100Hz

B.将滑动变阻器的滑片P向上滑动，副线圈两端电压变大

C.将滑动变阻器的滑片P向上滑动，A的示数变大

D.将滑动变阻器的滑片P向上滑动，V的示数变大

【答案】D

【详解】A.由交流电源电压表达式可知，频率为

/=7=£=^THZ=50HZ

变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为50Hz,故A错误;

BCD.根据

Ui

5%

由于原线圈输入电压不变，则副线圈输出电压不变，将滑动变阻器的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电

路阻值增大，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，则&两端电压减小，所以电压表v的示数变大；根据

左="

I]4

可知原线圈电流减小，则电流表A的示数变小，故BC错误，D正确。

故选D。

3.理想变压器原、副线圈匝数比为11：1,原线圈与理想电流表、副线圈与理想电压表以及负载电阻R开关

S连接成如图甲所示的闭合回路，原线圈所接交流电源电压随时间变化的规律如图乙所示，两个定值电阻

7?=10Qo下列说法中正确的是（

A.当S断开时,片0.01s时电流表的示数为0

B.当S断开时，电流表的示数为0.18A

C.当S闭合后，电压表的示数减小

D.当S闭合后，变压器的输入功率为80W

【答案】BD

【详解】AB.由变压器电压规律有

5_=丛

U2n2

由题意有

u=u=22O,V=220V

V2

而当开关断开时，副线圈的电流

A=5=2A

R

由电流关系

I?nx

方程联立解得

U2=20V,/]=O.18A

理想电流表测量的是电流的有效值，不随着时间变化，故A错误，B正确;

C.开关S闭合不影响副线圈的输出电压，电压表示数不变，故C错误；

D.当S闭合后，副线圈的总电阻

R——=5Q

并#2

所以副线圈的功率

6=E=%=80W

4

故D正确。

故选BDo

4.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，必消耗的功率变大

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Ai示数变小

D.若闭合开关S,则电流表Ai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

U2_

5%

可知副线圈输出电压S不变，根据欧姆定律可知副线圈总电流4减小，即通过4电流减小，A消耗的功率

变小；由于4两端电压减小，则副线圈并联部分电压增大，即电压表v示数变大；根据

4=久

12ni

由于副线圈总电流4减小，可知原线圈电流4减小，即电流表Ai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4不变，根据欧姆定律可知副线圈总电流A

增大，A两端电压增大，则副线圈并联部分电压减小，通过此的电流减小，即电流表A2示数变小；根据

工="

I]"1

由于副线圈总电流4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BCo

5.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电表为理想电表，&、A为定值电阻，R为滑动变阻器,

在°、6端输入有效值恒定的正弦交流电，则下列说法正确的是（）

A.仅将耳向下移，电流表示数变大、电压表示数变大

B.仅将4向下移，电流表示数变小、电压表示数变大

C.仅将6向下移，电流表示数变小、