2025年人教版高二物理寒假预习：变压器（4知识点+6考点）

第07讲变压器（预习）

模块导航学习目标

模块一思维导图串知识1.知道变压器的结构，了解变压器的工作原理。

模块二基础知识全梳理（吃透教材）2.探究理想变压器的电压比和匝数比的关系，掌握对理想变

模块三教材习题学解题压器问题的分析能力及解决问题的能力。

模块四核心考点精准练（6大考点）3.感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的

模块五小试牛刀过关测应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。

模块一思维导图串知识

c知识点1：

晚点2:探究变压器原、幅线圈电压与匝数的关系

知识点

知识点3:理想变压器的基本关系

'知识点4:互感器

考点1：理想变压器的基本规律

考点2:含多个副线圈的变压器

考点3:自耦变压器的分析

考点

考点4:变压器的动态分析

考点5:变压器与电磁感应的联系

考点6:原副线圈的负载问题

模块二基础知识全梳理

知识点1:变压器的原理

【情境导入】

如图所示，生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。

变压器是如何改变电压的呢?

10

1.变压器的构造

变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈构成的。其中闭合铁芯由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,

线圈用绝缘导线绕成，如图所示。

(1)原线圈:与交流电源连接的线圈，又叫初级线圈,其两端的电压叫输入电压。

(2)副线圈:与负载连接的线圈，又叫次级线圈,其两端的电压叫输出电压。

初级线圈次级线圈

'铁芯

2.原理:

互感现象是变压器工作的基础.原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中激发的磁场也不断变

化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，下图是变压器的工作原理图。

交流

［副线圈〕

变化的磁交变电流

(电能)

3.作用

变压器能改变交变电流的电压。

(1)变压器不改变交变电流的周期和频率.

(2)变压器只对交变电流起作用，对恒定电流不起作用.

(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的.

知识点2：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

1.理想变压器

(1)理想变压器是一种理想化模型，是指原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失都忽略不计的变压器。

(2)特点:①不计原、副线圈的电阻，所以电流通过原、副线圈时没有电压损失，也不产生焦耳热。②原、副

线圈产生的磁场完全束缚在闭合铁芯内，所以穿过原、副线圈的磁通量相等。③闭合铁芯的涡流忽略不计。

实际变压器能量损失的三种形式

(1)“铜损”：绕制线圈的铜导线发热而损耗的能量。

(2)“铁损”：铁芯中由于电磁感应而产生涡流,使铁芯发热而损耗的能量。

(3)“磁损”：原线圈铁芯中产生的交变磁通量有一部分通过副线圈以外的空间形成电磁波而损失能量。

2.实验探究

(1)实验思路

交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中产生感应电动势，其两端有输出电压.线圈匝数不同时输出

电压不同，实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系.

(2)实验器材

多用电表、可拆变压器(如图甲)、学生电源、开关、导线若干

(3)实验步骤

①按图乙所示连接好电路，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数.

②接通学生电源，读出电压值，并记录在表格中.

③保持匝数不变，多次改变输入电压，记录每次改变后原、副线圈的电压值.

④保持输入电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.

(4)实验结论

实验分析表明，在误差允许范围内，原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即供=*

(1)在改变学生电源的电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作.

(2)为了保证人身安全，学生电源的电压不能超过12V,通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱.

(3)为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进

行测量.

3.理论推导

据法拉第电磁感应定律知原、副线圈中的感应电动势分别为：E\='弛,E、=Yl2弛,则有:

AtAt

互=&。不计原副线圈的电阻时，则U,=E,,故幺=区。

E?U)

知识点3：理想变压器的基本关系

1.电压关系

(1)只有一个副线圈时，77=?.

C/2几2

当小＞小时，U»Ui，变压器使电压升高，是升压变压器.

当〃<2〃1时，U2<U1，变压器使电压降低，是降压变压器.

(2)有多个副线圈时,?=%*=•••

"2"3

2.功率关系

从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即尸入=尸出.

3.电流关系

(1)只有一个副线圈时，。171=仍/2或£=,

(2)当有多个副线圈时，/1[71=/2。2+/3。3+…或nih^n2l2+nih+-

知识点4：互感器

电压互感器(测高压电)电流互感器(测大电流)

—t--------儿〉、把高电压变为低电压，并联—几<%,把大电流变成小电流串联在

Mi,n

n

在被测电路中，用电压表测得低电压l被测电路中,用电流表测得小电流12,

霏1U2,根据铭牌上变压之比方,算出被福再根据铭牌上变流之比，.，算出被测

测高电压U1公大电流L

模块三教材习题学解题

解题方法

教材习题01【详解】只增加副线圈匝数，输入电压不

如图所示，用理想变压器给电灯乙供电，如果只增加副线圈变，根据*=区，可得输出电压

匝数，其他条件不变，则变压器输入电压如何变化？变压器

输出电压如何变化？电灯亮度如何变化？变压器输入功率如

可知输出电压变大，则灯泡

%

何变化？简述理想变压器传输交变电流过程中的能量转化规

变亮。

律。

根据4=R=生，可知变压器输入功率变

R

大。

理想变压器先将电场能变为磁场能，再将

磁场能变为电场能，理想变压器没有能力

的损耗，所以原副线圈的功率相等。

【答案】略。

教材习题02解题方法

如图所示为自耦变压器的示意图，其中L为一个绕在闭合铁【详解】(1)根据题意可知，色=1500匝，

芯上的线圈，共有1500匝。它的下端点接地，并连接着输入H=220V,%=250V,设原线圈的匝数

端8和输出端。，另一输入端A固定在线圈某处，而另一输为4,根据匝数与电压的关系有*=

出端C则可以在线圈上滑动。Uzn2

（1）要求在A、8间输入220V交变电压，在C、。间的输出解得々=1320匝

电压在0~250V间连续可调。A、B间线圈匝数是多少？（2）根据题意可知，q=210V,

（2）若输入电压降至210V,输出电压要求为220V,连接6=220V,设副线圈的匝数为内,

在、。间的线圈应为多少匝？

C根据匝数与电压的关系有*

u2n2

解得巧固1383匝

【答案】（1）1320匝；（2）1383匝

解题方法

教材习题02【详解】钳形电流表本质是升压变压器，

钳形电流表是一种测量交流电的仪器，其结构和外形如图所多用于大电流的估测。载流导线、铁芯、

示，试说明其测量交流电流大小的原理。线圈构成一个变压器，按下手柄时，钳形

电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流

导线放入后，松开手柄，铁芯闭合。导线

中的交流在铁芯中产生交变磁场，套在铁

芯上的线圈中产生感应电动势，电流表与

套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导

线中的电流。根据变压器的变流比

11_^2.

，2”1

（a）结构图（b）结构图

可以得到交流电流的大小。

【答案】（1）1320匝；（2）1383匝

◎模块四核心考点精准练-------------------------

考点1:理想变压器的基本规律

【典例1】手机充电器中装有变压器。用正弦交流电给手机充电时，原线圈两端电压为220V,副线圈两端

电压为5V,副线圈中电流为2A,若将该变压器视为理想变压器，则（）

A.原、副线圈的匝数比为1：44B,原线圈中的电流约为0.05A

C.副线圈两端电压的最大值为5VD.原、副线圈的功率之比为44：1

【答案】B

【详解】A.理想变压器原、副线圈两端电压与匝数成正比，可得

々144

n2U21

故A错误；

BD.理想变压器原、副线圈功率相等，可得

解得原线圈中的电流为

6-0.05A

故B正确，D错误；

C.原、副线圈中均为正弦交流电，故副线圈两端电压的最大值为

U2m=&=5®

故C错误。

故选B。

【变式1-1］在如图所示的电路中，电阻服b、c、d的阻值均为r,其他电阻不计，理想变压器原、副线圈

的匝数比，4：%=3:1,M、N间输入的正弦式交变电流的电压有效值为U,则电阻6中的电流有效值大小为

UU_

207

【答案】C

【详解】设电阻c中的电流为/,则副线圈两端的电压

U2=Ir

流过副线圈的电流

I2=2I

由

%_U、_

n2U2I1

可得原线圈两端电压

U]=31r

流过原线圈的电流

f_2

1-3

则流过电阻b的电流

）上=3/

r

流过电阻。的电流

II+IiI

a=ib=j

电阻a两端的电压

U=1r=—Ir

aa3

又

U=U+U,=—Ir

a13

联立解得电阻b中的电流有效值大小为

20r

故选Co

【变式1-2］（23-24高二下•江苏南京•期中）如下图所示，理想变压器的原线圈接在"=220夜sinlOOR（V）的

交流电源上，副线圈接有R=5O的负载电阻，原、副线圈匝数之比为10:1,电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是（）

A.电流表的示数为4.4AB.原线圈的输入功率为96.8W

C.电压表的示数为22亚VD.副线圈输出交流电的周期为50s

【答案】B

【详解】AC.由题意可知变压器输入电压的有效值为

220-72

U.=—4V=220V

及

根据原副线圈电压与匝数的关系

5_=史

U2n2

可得，副线圈两端电压为

U2=22V

电压表的示数为22V；通过电阻R的电流

U22A…

If,=-2=——A=4.4A

R5

由«7i=矶得

A=0.44A

电流表的示数为0.44A,故AC错误；

B.变压器两端功率相等，故原线圈的输入电功率等于输出功率

P=U2I2=22X4.4W=96.8W

故B正确；

D.交流电的周期

2兀

T=——=0.02s

CD

变压器不改变交流电的频率，故D错误。

故选Bo

考点2：含多个副线圈的变压器

变压器有多个副线圈时,电压比总等于匝数比，但电流不再与匝数成反比，要根据P入=P出，得知/1=〃2/2

+n3,h-\----o

【典例2］（23-24高二下•江苏徐州•阶段练习）理想变压器如图所示，原线圈匝数加=1000,两副线圈匝数

分别为"2=600,小=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,通过此的电流

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

Ul_nxU]_%

U2n2U3n3

得

3KL黑X220V=3

=222_X220V=44V

3411000

根据理想变压器输入功率等于输出功率

/亿=/必+卬3

得通过以的电流

2x220-1x132…

[3=--------------------AA=7A

44

故选Bo

【变式2-1]（23-24高二下・四川内江.阶段练习）风力发电有清洁、可再生等优点，某风力发电厂输出有效

值恒定的正弦式交变电流。如图所示为一理想变压器，其中两盏灯泡规格均为“10V,5W”，负载R的阻值

为40Q,且原、副线圈匝数比为々：〃2：%=3:1:2,当接入风力发电厂输出电压〃=。05]!1。00兀，）的电源时,

两盏灯均正常发光。下列说法正确的是（)

A.电流在1s时间内改变50次方向B.流经负载R的电流大小为0.75A

C.风力电厂输出电压的有效值为40VD.变压器输出功率为40W

【答案】C

【详解】A.交流电的频率为

£=50HZ

所以在1s时间内方向要改变100次。故A错误;

B.设原线圈电压为，两盏灯均正常发光，则满足

I：U2：U3=々：n2：%=3：1：2

解得

U]=30V,U3=20V

流经负载R的电流大小为

A=四=0.5A

3R

故B错误；

C.风力电厂输出电压的有效值为

灯=40V

故C正确；

D.变压器输出功率为

P=BT+《=15W

灯R

故D错误。

故选Co

【变式2-2](2024高二・全国・专题练习)如图所示，理想变压器的原线圈连接峰值为16&V的正弦式交流

电，该变压器的原线圈％=800匝，副线圈“未知，%=20。匝，两副线圈分别接上灯泡L和定值电阻火。

闭合开关S-灯泡正常发光，已知灯泡的额定功率为8W,额定电流为1A,定值电阻H=4C。求:

1小

LJO

(1)副线圈匝数“2；

⑵若同时闭合开关M和S2,原线圈中的电流/…

【答案】(1)400E

⑵0.75A

【详解】(1)对灯泡由电功率公式可得

P,=U2I2

解得

七=8V

对原线圈电压则有

=1，V

由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可得

解得

叼=400匝

（2）若同时闭合开关斯和邑，对副线圈内则有

4=五

U3%

解得

q=4V

对电阻R由电功率公式可得

A=区=4W

3R

由理想变压器原、副线圈的功率相等可得

°/=£+片

解得

人=0.75A

考点3:自耦变压器的分析

【典例3】（23-24高二下.福建福州・期末）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，U2>U.

D.滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时，S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

5=丛

U2〃2

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

ut>u2

C错误；

D.滑动触头P不动，副线圈匝数不变，则4不变，D错误。

故选B。

【变式3-1]（23-24高二下•福建莆田•期末）如图所示是一种调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形

的铁芯上，A、2端加上“=220及sinlOO^V的交流电压，通过移动滑动触头尸来调节C、。端输出电压。

当尸处于图示位置时，原、副线圈的匝数比4：%=2：1。现想将一个“12V,6W”的灯泡接到输出端C、D,

下列操作可使灯泡正常发光的是（）

A.仅将P顺时针旋转到合适位置

B.仅将尸逆时针旋转到合适位置

C.仅将灯泡串联一个阻值为196。的电阻

D.仅将灯泡并联一个阻值为196。的电阻

【答案】AC

【详解】AB.输入电压的有效值为

年=220V|v=220V

根据变压器两端的电压与线圈的匝数的关系答=2，可知

U2〃2

U,=^Ui=110V

-4

灯泡的额定电压为12V,可知现在想将一个“12V,6W”的灯泡接到输出端C、D,要想让灯泡正常发光，可

以将P顺时针旋转到合适的位置，减小副线圈的匝数。故A正确，B错误；

CD.可以在副线圈串联一个电阻，起到分压的作用：因为副线圈中的电流为

—=—A=0.5A

U12

则串联的电阻阻值为

故C正确，D错误。

故选ACo

【变式3-2]（多选）（23-24高二下.山东荷泽・期中）一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻凡和电流表

接交变电源，电源电压随时间变化的关系为％=220虚sinlOOR(V),右端接入如图所示电路，%、此为定

值电阻，尺3为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。9=20。,&=5。,/J,的最大电阻也为5。,

不计导线的电阻。研究发现当滑动变阻器用的触头调至最上端时电流表示数/=1A、电压表示数U=10V。

B.保持,不变，当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大

C.电阻用的阻值为20。

D.当滑动变阻器R3的触头调至最上端，电流表示数/=1A时，变压器原、副线圈的匝数比为4：1

【答案】BD

【详解】A.设右端电路的总电阻为R,在功率不变的前提下，自耦变压器及右侧的电路可等效为一接在原

线圈电路的电阻有

原、副线圈的电流关系

.4="212

则

%=(2)2&

n2

当滑动变阻器鸟的触头向上滑动时，R增大，%增大，所以时分得的电压增大，即原线圈两端电压增大,

所以副线圈两端电压增大，电压表的示数增大，故A错误；

B.当自耦变压器的可动端逆时针转动时，〃2增大，RD减小，原线圈电路中总电阻减小，电流增大，电流表

的示数增大，故B正确；

CD.电源的电压有效值为

U=4=220V

V2

副线圈中的电流为

__=4A

R通一

凡+鸟

则原副线圈的匝数比为

412_124

n2I1

原线圈的输入电压为

5=U-/&=200V

副线圈的电压为

U2="U\=25V

则&两端的电压为

U«Rl=U22-UVy=15V

所以Ri的阻值为夫-"-"

1一4

故C错误，D正确。

故选BD。

考点4：变压器的动态分析

三个决定原则：输入电压U1决定输出电压U2,输出电流12,决定输入电流L,输出功率P2,决定输入

功率P1。

【典例4】（2024.湖北•模拟预测）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入

最大阻值为R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。在变阻器滑片从。

端向6端缓慢移动的过程中（）

A.电流表A示数增大B.电压表V示数减小

C.定值电阻R消耗的功率减小D.原线圈的输入功率先减小后增大

【答案】C

【详解】B.根据

5_=殳

U2n2

可知副线圈电压保持不变，即电压表V示数不变，故B错误；

A.分析右端电路可知，R与滑动变阻器下半部分并联后，再与上半部分串联接入电路。设滑动变阻器下边

的电阻为无，则副线圈中的总电阻为

xR1

=R—x+=R—

x+RR

x2x

当变阻器滑片从。端向6端缓慢移动的过程中，副线圈的阻值增大，根据

可知副线圈电流减小，由

A_n2

可知原线圈电流减小，即电流表A示数减小，故A错误；

C.在变阻器滑片从。端向。端缓慢移动的过程中，滑动变阻器下半部分和R并联部分电压减小，定值电阻

R消耗的功率

减小，故C正确；

D.原线圈的输入功率

得入=%人

随着原线圈电流的减小而减小，故D错误。

故选C。

【变式4-1］（23-24高二下•内蒙古通辽•期末）如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：

1,电压表和电流表均为理想电表，R/为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R为定值电阻。若发电机向原

线圈输入如图乙所示的正弦交流电。下列说法中正确的是（）

A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为“=360sin5OR（V）

B.U0.01S时，穿过线圈的磁通量最小

C.R/温度升高时，电流表示数变大、电压表示数变大

D.R/温度升高时，变压器的输入功率变大

【答案】D

【详解】A.由图乙可知交流电压最大值

〃=36&V

周期

r=o.O2s

可由周期求出角速度的值为

0=至=100万

0.02

则可得交流电压”的表达式

w=360sinlOOR（V）

故A错误；

B.U0.01S时，瞬时值为零，及磁场量变化速度为0,此时穿过线圈的磁通量最大，故B错误；

CD.R/温度升高时，其阻值变小，副线圈中的电流上变大，则原线圈中电流也变大，由「=。得，变压器

的输入功率变大，电压表读数

U3=U2-I2R

则。3减小，故C错误，D正确；

故选Do

【变式4-2］（多选）（2024•四川巴中•一模）如图所示，理想变压器原线圈接e=220&sin（100m）V的交

流电，原、副线圈匝数比4：%=2：5,已知定值电阻r=20Q,&=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.尺=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乙=650W

C.理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为1.25A

D.7?=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q,电流为，，可认为虚线框中为等效电阻

又

u、_A_%/=4+尺

U2n2，/2几］

求得

R'=+R)①

则电路可看成是由r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

2

EE2

扁=耳,=I；R'=R'=

r+R'2

—r+R+2r

R'

根据基本不等式，当

R=r=20Q

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

W=605W

4x20

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

匕=I；R+R)

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

求得

/=125Q

如图所示:

把虚线框看成是电源，内阻

厂'=125。

当

r'+R0=R

时，滑动变阻器输出功率最大，此时

7?=150Q

D正确。

故选AD。

考点5：变压器与电磁感应的联系

【典例5】（多选）（23-24高二下•福建泉州•期末）如图所示，一矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，

绕垂直磁场方向的轴0。'以转速10r/s匀速转动，线圈的匝数为N,面积为S,电阻不计。线圈通过电刷与

一理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接有两只电阻均为2。的相同灯泡Li和L2,变压器原、副线

圈的匝数比为10：1,若开关S断开时Li正常发光，此时电流表示数为0.1A,电表为理想电表，则（）

O'

A.若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为2夜cos20加（V）

B.若增大原、副线圈匝数比，变压器输入功率减小

C.若开关S闭合，灯泡Li将变暗

D.若开关S闭合，电流表示数将变大

【答案】BD

【详解】A.开关S断开Li正常发光时有

’2"1

可知

/2=1A

U2=I2R=2V

£k=2

U2〃2

可知

U\=20V

感应电动势的峰值为

玛=04=20立V

CD=27m=20加ad/s

若从线圈平面平行于磁场方向开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值为

e=Emcoscot=200cos20R（V）

A错误；

B.由

U2n2

输入电压不变，若增大原、副线圈匝数比，输出电压、电流减小，输出功率减小，变压器输入功率也减小，

B正确；

C.若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡Li亮度不变，C错误；

D.若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，输出电流增加，输入电流也增加，电流表示数将增大，

D正确；

故选BD„

【变式5-1］（多选）（24-25高二上•新疆乌鲁木齐•期中）图甲是一台小型发电机构造示意图。磁极N、S

间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为小T,线圈共100匝，矩形线圈的面积为5。该发电机产生的

10%

感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对一定值电阻R供电，不计发电机内阻，则下列说

法正确的是（）

1

甲乙

A.矩形线圈面积为0.12m2

B.电阻中电流方向每秒钟改变10次

C.当变压器滑片P向上滑动时，电阻R消耗的功率增大

D.线圈从仁0开始转过90。的过程中，电压表的读数先增大后减小

【答案】AB

【详解】A.从乙图中可知线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为12V,周期为0.2s,根据

27r

Em=NBSco=NBS—

解得

5=0.12m2

A正确；

B.由于周期为0.2s,则Is内共有5个周期，每个周期内电流方向变化2次，故电阻中电流方向每秒钟改

变10次，B正确；

D.电压表测得数值是电压有效值，保持不变，D错误；

C.变压器的滑片P向上滑时，原线圈的匝数%增大，根据

U2_几2

q«i

可知变压器副线圈输出电压入减小，故电阻R消耗的功率减小，c错误。

故选AB„

【变式5-2](24-25高三上•陕西安康•开学考试)如图所示，交流发电机连接理想变压器向灯泡L和电风扇

M供电,二者均正常工作。已知电源电动势e=220V2sin100^(V),定值电阻R=500,灯泡L上标有“60W,

20V”的字样，电风扇M内阻为2。，理想电流表A的示数为4A,电路中其余电阻不计。下列判断正确的是

A.电风扇输出的机械功率是16W

B.变压器原、副线圈的匝数比区=5

n2

C.若电风扇所在支路发生断路故障，此时灯泡L仍发光，则灯泡L的功率变大

D.副线圈中的电流方向每秒钟改变200次

【答案】C

【详解】A.电流表的示数

/=4A

流过灯泡L的电流

7660AQA

I.1=—^=—A=3A

UL20

则风扇所在支路的电流

/2=1A

风扇的输出功率

&二%/「』/=18W

A错误；

B.矩形线圈产生的正弦式交变电压的有效值为

U=220V

灯泡L正常发光，则副线圈电压为

U2=20V

副线圈的功率

P=UJ=80W

则原线圈电流

,P4八

Io=u=nA

电阻R上的电压降

U=/R=迎A

R°ii

则原线圈电压

2220

ul=u-uR=—^-v

原、副线圈的匝数比

4=

B错误;

c.若电风扇所在支路发生断路故障，将副线圈电路等效为一个电阻H负，R负变大，则。2变大，灯泡L的

功率变大，C正确；

D.由e=220及sinlO(brt(V)可知

G=100»

则周期

27r

T=——=0.02s