專題14、交變電流

題型一、交變電流問題中四值的相關(guān)計(jì)算

題型二、理想變壓器幾個(gè)重要結(jié)論的應(yīng)用

題型三、理想變壓器中電路的動態(tài)分析問題

題型四、遠(yuǎn)距離輸電問題

題型一、交變電流問題中四值的相關(guān)計(jì)算

1.（2019天津）單匝閉合矩形線框電阻為，在勻強(qiáng)磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線框的磁通量與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.時(shí)刻線框平面與中性面垂直

B.線框的感應(yīng)電動勢有效值為

C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為

D.從到過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為

【答案】BC

【解析】：由圖像可知時(shí)刻線圈的磁通量最大，因此此時(shí)線圈處于中性面位置，因此A錯(cuò)誤；由圖可知交流電的周期為T，則，由交流電的電動勢的最大值為，則有效值為，故B正確，線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量，故C正確；從0時(shí)刻到時(shí)刻的平均感應(yīng)電動勢為，故D錯(cuò)誤。

2.（2014·天津卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖2中曲線a、b所示，則()

圖1　　　　　　　圖2

A．兩次t＝0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B．曲線a、b對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2∶3

C．曲線a表示的交變電動勢頻率為25

Hz

D．曲線b表示的交變電動勢有效值為10

V

【答案】AC

【解析】：

本題考查交變電流圖像、交變電流的產(chǎn)生及描述交變電流的物理量等知識，從圖像可以看出，從金屬線圈旋轉(zhuǎn)至中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，曲線a表示的交變電動勢的周期為4×10－2

s，曲線b表示的交變電動勢的周期為6×10－2

s，所以A、C正確，B錯(cuò)誤；由Em＝NBSω可知，＝＝＝，故Emb＝Ema＝10

V，曲線b表示的交流電動勢的有效值為5

V，D錯(cuò)誤．

3.（2013.山東）圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）

A．電流表的示數(shù)為10A

B.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50rad/s

C.0.01s時(shí)線圈平面與磁場方向平行

D．0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左

【答案】：A

【解析】：電流表顯示的為有效值，I==10A故A選項(xiàng)正確，由圖可知交變電流的周期為0.02s，rad/s，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；t=0.01s時(shí)感應(yīng)電流的值反向最大，說明磁通量的變化率最大，線圈處于與中性面垂直的平面，故C錯(cuò)誤，結(jié)合右手定則，圖示的位置即為0.02s線圈所處的位置，故在t=0.02s時(shí)通過R的電流方向自左向右；故D錯(cuò)

4.（2015四川）．小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓（）

A．峰值是e0

B．峰值是2e0

C．有效值是

D．有效值是

【答案】D

【解析】：由題意可知，線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，因此對單匝矩形線圈總電動勢最大值為2e0，又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)線圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線圈中總電動勢最大值為2Ne0，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，在不計(jì)線圈內(nèi)阻時(shí)，輸出電壓等于感應(yīng)電動勢的大小，即其峰值為2Ne0，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；又由題意可知，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，由其有效值與峰值的關(guān)系可知，U＝，即U＝，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確。

*5.（2016·全國卷3）如圖所示，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面．現(xiàn)使線框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，則()

A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電

B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T

C．在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等

D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

【答案】BC

【解析】：

設(shè)導(dǎo)線圈半徑為l，角速度為ω，兩導(dǎo)線框切割磁感線的等效長度始終等于圓弧半徑，因此在產(chǎn)生感應(yīng)電動勢時(shí)其瞬時(shí)感應(yīng)電動勢大小始終為E＝Bωl2，但進(jìn)磁場和出磁場時(shí)電流方向相反，所以線框中應(yīng)該產(chǎn)生方波交流式電，如圖所示，A錯(cuò)誤；由T＝可知，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期相同，均為T，B正確；在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框均在切割磁感線，故兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均為Bωl2，C正確；對于線框M，有·＋·＝·T，解得U有M＝E；對于線框N，有·＋0＋·＋0＝·T，解得U有N＝E，故兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值并不相等，D錯(cuò)誤．

題型二、理想變壓器幾個(gè)重要結(jié)論的應(yīng)用

6.（2018天津）教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流。利用該發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可忽略）通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為P。若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼模瑒t（）

A.R消耗的功率變?yōu)?/p>

B.電壓表V的讀數(shù)為

C.電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I

D.通過R的交變電流頻率不變

【答案】B

【解析】試題分析：根據(jù)公式分析電動機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化情況；根據(jù)判斷原副線圈中電流電壓的變化情況，根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化；

根據(jù)可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼模瑒t角速度變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知電動機(jī)產(chǎn)生的最大電動勢為原來的，根據(jù)可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉淼模丛€圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知副線圈的輸入電壓變?yōu)樵瓉淼模措妷罕硎緮?shù)變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知R消耗的電功率變?yōu)椋珹錯(cuò)誤B正確；副線圈中的電流為，即變?yōu)樵瓉淼模鶕?jù)可知原線圈中的電流也變?yōu)樵瓉淼模珻錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速減小為原來的，則頻率變?yōu)樵瓉淼模珼錯(cuò)誤．

*7.（2017.北京）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55

Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）

A．原線圈的輸入功率為220W

B．電流表的讀數(shù)為1

A

C．電壓表的讀數(shù)為110V

D．副線圈輸出交流電的周期為50

s

【答案】B

【解析】電表的讀數(shù)均為有效值，原線圈兩端電壓有效值為220

V，由理想變壓器原、副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，可知副線圈兩端電壓有效值為110

V，C錯(cuò)誤；流過電阻R的電流為2

A，可知負(fù)載消耗的功率為220

W，根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220

W，A錯(cuò)誤；由P=UI可知，電流表的讀數(shù)為1

A，B正確，由交變電壓瞬時(shí)值表達(dá)式可知，ω=100π

rad/s，周期T=0.02

s，D錯(cuò)誤。

8.（2014·新課標(biāo)2）如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2.原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端．假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大．用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則

A．Uab∶Ucd＝n1∶n2

B．增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小

C．負(fù)載電阻的阻值越小，c、d間的電壓Ucd越大

D．將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍

【答案】BD

【解析】

經(jīng)交流電壓表、交流電流表測得的值分別為交變電壓和交變電流的有效值，根據(jù)變壓器公式＝得到輸出電壓，而輸出電壓U2不等于c、d端電壓，因二極管具有單向?qū)щ娦裕斎腚妷和ㄟ^變壓器變壓后經(jīng)二極管整流后有效值發(fā)生變化，Ucd＝＝，則Uab∶Ucd＝n1∶n2，故A錯(cuò)誤．增大負(fù)載電阻的阻值R,Uab不變，Ucd也不變，根據(jù)P出＝可知輸出功率減小，根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率可知，輸入功率必減小，故電流表讀數(shù)變小，B正確，C錯(cuò)誤．二極管短路時(shí)，U′cd＝U2，輸出功率P′出＝＝＝2P出，故輸入功率P1也加倍，而輸入電壓U1不變，根據(jù)P1＝U1I1得電流表讀數(shù)加倍，D正確．

9.（2016·全國卷1）一含有理想變壓器的電路如圖1-所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3

Ω、1

Ω

和4

Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()

A．2

B．3

C．4

D．5

【答案】：B

【解析】：開關(guān)斷開時(shí)，原、副線圈的電流比＝，通過R2的電流I2＝，副線圈的輸出電壓U2＝I2(R2＋R3)＝，由＝可得原線圈兩端的電壓U1＝5I，則U＝U1＋I(xiàn)R1＝5I＋3I；開關(guān)閉合時(shí)，原、副線圈的電流比＝，通過R2的電流I′2＝，副線圈的輸出電壓U′2＝I′2R2＝，由＝可得原線圈兩端的電壓U′1＝4I，則U＝U′1＋4IR1＝4I＋12I，解得＝3，選項(xiàng)B正確．

10.（2016·全國卷3）

如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b.當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光．下列說法正確的是()

A．原、副線圈匝數(shù)比為9∶1

B．原、副線圈匝數(shù)比為1∶9

C．此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1

D．此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9

【答案】：AD

【解析】

設(shè)燈泡的額定電壓為U0，則輸入電壓U＝10U0，由于兩燈泡均正常發(fā)光，故原線圈兩端的電壓U1＝U－U0＝9U0，副線圈兩端的電壓U2＝U0，所以原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝U1∶U2＝9∶1，A正確，B錯(cuò)誤；原、副線圈的電流之比I1∶I2＝n2∶n1＝1∶9，由電功率P＝UI可知，a和b的電功率之比為1∶9，C錯(cuò)誤，D正確．

11.（2016·四川）

如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則()

A．小燈泡變亮

B．小燈泡變暗

C．原、副線圈兩端電壓的比值不變

D．通過原、副線圈電流的比值不變

【答案】：B

【解析】

：由變壓器相關(guān)知識得：＝，原、副線圈減去相同的匝數(shù)n后：＝＝，－＝<0，則說明變壓器原、副線圈的匝數(shù)比變大，則可得出C、D錯(cuò)誤．由于原線圈電壓恒定不變，則副線圈電壓減小，小燈泡實(shí)際功率減小，小燈泡變暗，A錯(cuò)誤，B正確．

12.（2016·海南卷）

圖(a)中，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表．原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖(b)所示．下列說法正確的是()

A．變壓器輸入、輸出功率之比為4∶1

B．變壓器原、副線圈中的電流之比為1∶4

C．u隨t變化的規(guī)律為u＝51sin(50πt)(國際單位制)

D．若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大

【答案】：BD

【解析】：理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，故A錯(cuò)誤．理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比，故B正確．從圖(b)可知交流電的周期為0.02

s，所以u隨t變化的規(guī)律為u＝51sin(100πt)，故C錯(cuò)誤．溫度升高，熱敏電阻阻值減小，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)為輸入的交流電的電壓有效值，故不變，D正確．

13.(2015全國1)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3

：1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接有電壓為220V的正弦交流電源上，如圖所示，設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,原、副線圈回路中電阻消耗的功率之比為k，則（）

A.U=66V，k=1/9

B.U=22V，k=1/9

C.U=66V，k=1/3

D.U=22V，k=1/3

【答案】

A

【解析】根據(jù)理想變壓器的原理：原、副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比即U1:U2=n1

:

n2，當(dāng)副線圈電壓U2

=U，得原線圈電壓U1

=

3U,理想變壓器能量不損耗有P1=P2,即U1I1=U2I2，I2=U/R,得到I1

=

;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)有：U源=U1+I1R，聯(lián)立并將U源=220V數(shù)據(jù)代入可得：U=66V;原、副線圈回路中的電阻消耗的功率根據(jù)P

=

I2R,電阻相等，可得功率之比k=1/9,故選項(xiàng)A正確。

14.（2014·山東卷）

如圖所示，將額定電壓為60

V的用電器通過一理想變壓器接在正弦交變電源上．閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220

V和2.2

A．以下判斷正確的是()

A．變壓器輸入功率為484

W

B．通過原線圈的電流的有效值為0.6

A

C．通過副線圈的電流的最大值為2.2

A

D．變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶3

【答案】：BD

【解析】：

理想電流表沒有電阻，顯示的2.2

A是理想變壓器的輸出電流的有效值，理想電壓表的電阻無窮大，顯示的220

V是理想變壓器的輸入電壓的有效值．用電器正常工作，所以，理想變壓器的輸出電壓的有效值為60

V．根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，可得n1∶n2＝U1∶U2＝11∶3，選項(xiàng)D正確．理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，P入＝P出＝60×2.2

W＝132

W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．根據(jù)理想變壓器的電流與匝數(shù)成反比，即I1∶I2＝n2∶n1，可得通過原線圈的電流的有效值為I1＝I2＝0.6

A，選項(xiàng)B正確．通過變壓器的是正弦交流電，所以副線圈的電流的最大值為Im＝I2＝2.2

A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

15.（2014·福建卷）圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n42R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化．當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()

A．A1、A2兩表的示數(shù)相同

B．L1、L2兩燈泡的亮度相同

C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率

D．R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓

【答案】D

【解析】

由于n1UL2，由P＝可知，L1的功率大于L2的功率，所以L1的亮度大于L2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，由P＝I2R可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于A1表的示數(shù)小于A2表的示數(shù)，由U＝IR可知，R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓，故D項(xiàng)正確．

16.（2014·江蘇卷）

遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()

A.＝

B．I2＝

C．I1U1＝IR

D．I1U1＝I2U2

【答案】：D

【解析】：

對理想變壓器來說，輸出功率決定輸入功率，兩者總相等，故選項(xiàng)D正確；對只有一組副線圈的理想變壓器來說，通過原、副線圈的電流之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比的倒數(shù)，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；輸出電流決定輸入電流，I2是由用戶的電流決定的，I1是由I2決定的，與輸電線上的電阻無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；輸出功率決定輸入功率，升壓變壓器的輸入功率應(yīng)等于用戶的功率與輸電線上消耗的功率之和，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

17.（2015海南）如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R=11R0，是理想電壓表；現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表讀數(shù)為5.0V，則（）

A.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34V

B.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24V

C.原線圈兩端原來的電壓有效值約為68V

D.原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V

【答案】AD

18.(2015廣東)圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V。調(diào)節(jié)前后

A．副線圈中的電流比為1:2

B．副線圈輸出功率比為2:1

C．副線圈的接入匝數(shù)比為2:1

D．原線圈輸入功率比為1:2

【答案】C

【解析】:通過調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，輸出電壓減少為原來的一半，根據(jù)歐姆定律I

=

U/R，在電阻不變時(shí)，調(diào)節(jié)前后副線圈輸出電流之比為I2前

：I2后

=

U2前

：U2后

=

：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)理想變壓器原理U1

:

U2

=

n1

:

n2，在原線圈電壓和匝數(shù)不變的情況下，副線圈接入匝數(shù)也應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼囊话耄尤朐褦?shù)比n2前

：n2后

=

U2前

：U2后

=

：1，選項(xiàng)C正確；根據(jù)功率P=UI，得到調(diào)節(jié)前后副線圈輸出功率之比P2前

：P2后

=

U2前I2前

：U2后I2后

=

：1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，所以原線圈的輸入功率之比P1前

：P1后

=

P2前

：P2后

=

：1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

19.（2015江蘇）一電器中的變壓器可視為理想變壓器，它將220V交變電流改為110V，已知變壓器原線圈匝數(shù)為800，則副線圈匝數(shù)為

A．200

B．400

C．1600

D．3200

【答案】B

【解析】：根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律，可求副線圈匝數(shù)為400，所以B正確。

題型三、理想變壓器中電路的動態(tài)分析問題

*20.（2015安徽）圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動到另一個(gè)位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A。則下列說法正確的是

A．電壓表V1示數(shù)增大

B．電壓表V2、V3示數(shù)均增大

C．該變壓器起升壓作用

D．變阻器滑片是沿的方向滑動

【答案】D

【答案】：電流表A1的示數(shù)增大，說明副線圈中的電流也在增大，故滑變的阻值一定在減小，所以從C滑向D，故D選項(xiàng)正確，原副線圈的匝數(shù)不變，原線圈中的電流不變，所以副線圈中的電流也不變。AB錯(cuò)誤，因?yàn)樵本€圈的電壓不變，所以電流的變化就為功率的變化，原線圈的功率等于副線圈的功率，所以,所以該變壓器為降壓變壓器。

21.（2014·廣東）

如圖所示的電路中，P為滑動變阻器的滑片，保持理想變壓器的輸入電壓U1不變，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是()

A．P向下滑動時(shí)，燈L變亮

B．P向下滑動時(shí)，變壓器的輸出電壓不變

C．P向上滑動時(shí)，變壓器的輸入電流變小

D．P向上滑動時(shí)，變壓器的輸出功率變大

【答案】：BD

【解析】：由于理想變壓器輸入電壓不變，則副線圈電壓U2不變，滑片P滑動時(shí)，對燈泡兩端的電壓沒有影響，故燈泡亮度不變，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑片P下滑，電阻變大，但副線圈電壓由原線圈電壓決定，則副線圈電壓不變，故選項(xiàng)B正確；滑片P上滑，電阻減小，副線圈輸出電流I2增大，則原線圈輸入電流I1也增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此時(shí)變壓器輸出功率P2＝U2I2將變大，故選項(xiàng)D正確．

22.（2015天津）如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié)在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑動觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電，則

A．保持Q的位置不變，將P向上滑動時(shí)，電流表讀數(shù)變大

B．保持Q的位置不變，將P向上滑動時(shí)，電流表讀數(shù)變小

c．保持p的位置不變，將Q向上滑動時(shí)，電流表讀數(shù)變大

D．保持P的位置不動．將Q向上滑動時(shí)，電流表讀數(shù)變小

【答案】BC

【解析】保持Q位置不動時(shí)，負(fù)載電路電壓保持不變，將P向上滑動時(shí)，連入電路的電阻變大，故負(fù)載消耗功率變小，原線圈輸入功率變小，電流表示數(shù)變小，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；

保持P位置不動，即負(fù)載電路電阻不變，將Q向上滑動時(shí)，由理想變壓器電壓、匝數(shù)關(guān)系可知，副線圈輸出電壓升高，負(fù)載電路消耗功率變大，故原線圈輸入電流變大，所以選項(xiàng)C正確的、D錯(cuò)誤。

A、將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為5.0V，根據(jù)串并聯(lián)知識和歐姆定律得副線圈電壓

根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，此時(shí)原線圈兩端電壓的有效值U1=4U2=24V，所以此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為,故A對B錯(cuò)；

C、原來副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R=11R0，由于保持變壓器輸入電流不變，所以輸出電流也不變，所以原來副線圈電壓U′2=

23.（2016·天津卷）如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是()

A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，R1消耗的功率變大

B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，電壓表V示數(shù)變大

C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，電流表A1示數(shù)變大

D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大，A2示數(shù)變大

【答案】：B

【解析】：滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值變大，總電阻也變大，而副線圈兩端的電壓沒有變化，所以干路中的電流減小，R1消耗的功率變小，A錯(cuò)誤；干路中的電流變小，R1兩端的電壓變小，并聯(lián)電路的電壓變大，即電壓表V示數(shù)變大，B正確；由于變壓器副線圈干路中的電流變小，所以原線圈中的電流變小，即電流表A1的示數(shù)變小，C錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S后，并聯(lián)電路的阻值變小，總電阻也變小，干路中的電流變大，R1兩端的電壓變大，并聯(lián)電路的電壓變小，通過R2的電流變小，即電流表A2示數(shù)變小，因變壓器的功率變大，故電流表A1示數(shù)變大，D錯(cuò)誤．

24.（2016·江蘇卷）一自耦變壓器如圖1-所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈．通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈．在a、b間輸入電壓為U1的交變電流時(shí)，c、d間的輸出電壓為U2，在將滑動觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中()

A．U2>U1，U2降低

B．U2>U1，U2升高

C．U2

D．U2

【答案】：C

【解析】

：根據(jù)變壓器原、副線圈兩端電壓和原、副線圈匝數(shù)的關(guān)系式有＝，這里n2<

n1，所以U2

題型四、遠(yuǎn)距離輸電問題

25.（2014·四川卷）如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像，則（）

甲　　　　　　　　　　　　　乙

A．用戶用電器上交流電的頻率是100

Hz

B．發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500

V

C．輸出線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定

D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上損失的功率減小

【答案】D

【解析】：

從圖乙得到交流電的頻率是50

Hz，變壓器在輸電過程中不改變交流電的頻率，A錯(cuò)誤；從圖乙得到發(fā)電機(jī)輸出電壓的最大值是500

V，所以有效值為250

V，B錯(cuò)誤；輸電線的電流是由降壓變壓器的負(fù)載電阻和輸出電壓決定的，C錯(cuò)誤；由于變壓器的輸出電壓不變，當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸出電流減小，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比的關(guān)系可知，輸電線上的電流減小，由P線＝I線R線可知，輸電線上損失的功率減小，D正確．

26.（2014·浙江卷）如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則()

A.用戶端的電壓為

B.輸電線上的電壓降為U

C.理想變壓器的輸入功率為Ir

D.輸電線路上損失的電功率為I1U

【答案】A

【解析】：本題考查電能的輸送、理想變壓器等知識．理想變壓器輸入端與輸出端功率相等，U1

I1＝

U2

I2，用戶端的電壓U2＝

U1，選項(xiàng)A正確；輸電線上的電壓降ΔU＝U－U1＝I1r，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器輸電線上損失的功率為Ir，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．

27.（2015福建）圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2

。在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其它因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）

[來源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]

【答案】：C

【解析】：原線圈電壓的有效值為：理想變壓器原副線圈電壓的比與匝數(shù)成正比，帶入相關(guān)參數(shù)得：，理想變壓器原副線圈的功率大小相等，輸電線上的電流大小為;所以導(dǎo)線上損失的電功率為，故C選項(xiàng)正確；