第五章

交變電流4變壓器知識(shí)內(nèi)容選考要求課時(shí)要求變壓器c1.知道變壓器的基本結(jié)構(gòu)及符號(hào)，會(huì)區(qū)分原、副線圈.2.了解變壓器的工作原理及應(yīng)用.3.掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系并能用它解決簡單問題.4.知道理想變壓器的功率關(guān)系，能推導(dǎo)出原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系并能用它解決簡單問題.NEIRONGSUOYIN內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測檢測評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān)課時(shí)對(duì)點(diǎn)練注重雙擊強(qiáng)化落實(shí)自主預(yù)習(xí)一、變壓器的原理1.構(gòu)造：由

和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成，與交流電源連接的線圈叫

，與負(fù)載連接的線圈叫

.2.原理：

現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).原線圈中電流的大小、方向不斷變化，在鐵芯中激發(fā)的

也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生

.閉合鐵芯原線圈副線圈互感磁場感應(yīng)電動(dòng)勢二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.理想變壓器：沒有

的變壓器叫做理想變壓器，它是一個(gè)理想化模型.2.電壓與匝數(shù)的關(guān)系原、副線圈的

等于兩個(gè)線圈的

，即

.3.理想變壓器原、副線圈功率關(guān)系P1

P2(填“>”“＝”或“<”).4.兩類變壓器副線圈的電壓比原線圈電壓低的變壓器叫

變壓器；副線圈的電壓比原線圈電壓高的變壓器叫

變壓器.能量損失電壓之比匝數(shù)之比＝降壓升壓1.判斷下列說法的正誤.(1)理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比.(

)(2)輸入交變電流的頻率越高，輸出交變電流的電壓就越高.(

)(3)我們?cè)谑褂觅|(zhì)量好的變壓器工作時(shí)沒有能量損失.(

)(4)理想變壓器不能改變交變電流的頻率.(

)即學(xué)即用××√√2.一臺(tái)理想降壓變壓器從10kV的線路中降壓并提供200A的負(fù)載電流.已知兩個(gè)線圈的匝數(shù)比為40∶1，則副線圈中的輸出電壓為______，輸出功率為_______，變壓器原線圈中的電流為____.250V50kW5A重點(diǎn)探究如圖所示，把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個(gè)閉合鐵芯上，一個(gè)線圈(原線圈)通過開關(guān)可以連接到交流電源的兩端，另一個(gè)線圈(副線圈)連到小燈泡兩端.連接電路，接通電源，小燈泡能發(fā)光.(1)兩個(gè)線圈并沒有連接，小燈泡為什么會(huì)發(fā)光？一、變壓器的原理及電壓與匝數(shù)的關(guān)系導(dǎo)學(xué)探究答案當(dāng)左邊線圈接上交流電源時(shí)，左邊線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生周期性變化的磁場，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，在右邊線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，右邊線圈作為電源給小燈泡供電，小燈泡就會(huì)發(fā)光.(2)小燈泡兩端的電壓與學(xué)生電源的輸出電壓相等嗎？如果不相等，與什么因素有關(guān)？(3)若將原線圈接在恒定的直流電源上小燈泡發(fā)光嗎？為什么？答案不發(fā)光，因?yàn)闊o法在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.知識(shí)深化1.變壓器的原理是互感現(xiàn)象.當(dāng)原線圈接交變電壓時(shí)，在鐵芯中產(chǎn)生周期性變化的磁場，在副線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，由于原、副線圈繞在同一個(gè)閉合鐵芯上，所以穿過每一匝線圈的磁通量的變化率相等，但由于原、副線圈匝數(shù)不同，故電壓不同.說明：(1)變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不能改變恒定電壓、恒定電流.(2)變壓器原、副線圈中交流電的頻率相等，即變壓器不改變交流電的頻率.2.理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比，即

.例1

(多選)如圖1所示的理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝1∶2，U1＝220sinωt(V)，n1＝1100匝，以下說法中正確的是A.穿過原、副線圈的磁通量的變化率之比為1∶2B.穿過原、副線圈磁通量的變化率的最大值相等，均為

VC.原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢有效值相等，均為0.2VD.原、副線圈電壓的最大值之比為1∶2圖1√√√解析對(duì)于理想變壓器，由于沒有磁通量損耗，所以穿過兩個(gè)線圈的磁通量大小相等，磁通量的變化率相同，A錯(cuò)誤.由于匝數(shù)比為1∶2，所以原、副線圈電壓最大值之比也為1∶2，D正確.二、理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系和電流關(guān)系導(dǎo)學(xué)探究閱讀教材回答下列問題：(1)什么是理想變壓器？理想變壓器原、副線圈中的功率有什么關(guān)系？答案理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原、副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原、副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗.理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出.(2)根據(jù)能量守恒推導(dǎo)只有一個(gè)副線圈時(shí)原、副線圈中的電流與匝數(shù)的關(guān)系.答案由能量守恒有P入＝P出，即U1I1＝U2I2.知識(shí)深化1.功率關(guān)系從能量守恒看，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出.2.電流關(guān)系由U1I1＝U2I2，得：n1I1＝n2I2，即

.例2

(多選)如圖2所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1＝1100匝，接電壓有效值為U1＝220V的交變電流，副線圈接“20V

10W”的燈泡，燈泡正常發(fā)光，可知A.副線圈的匝數(shù)n2＝200匝B.副線圈中的電流I2＝0.5AC.原線圈中的輸入功率為10WD.原線圈中的電流I1＝0.1A圖2√√理想變壓器的原、副線圈的功率相等，所以原線圈的輸入功率為10W，C正確；三、自耦變壓器和互感器1.自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，如果把整個(gè)線圈作為原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓，反之則可以升高電壓，如圖3所示.圖32.互感器交流電壓表和交流電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量高電壓和大電流.互感器是利用變壓器的原理來測量高電壓或大電流的儀器.(1)電壓互感器：實(shí)質(zhì)是降壓變壓器，可以把高電壓變成低電壓(如圖4所示).電壓互感器應(yīng)并聯(lián)接入電路.(2)電流互感器：實(shí)質(zhì)是升壓變壓器，可以把大電流變成小電流(如圖5所示).電流互感器應(yīng)串聯(lián)接入電路.圖4圖5例3

(2016·江蘇單科)一自耦變壓器如圖6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(dòng)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(dòng)觸頭從M點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中A.U2>U1，U2降低

B.U2>U1，U2升高C.U2<U1，U2降低

D.U2<U1，U2升高圖6√例4

(多選)圖7甲、乙是配電房中的互感器和電表的接線圖，下列說法中正確的是A.線圈匝數(shù)n1<n2，n3<n4B.線圈匝數(shù)n1>n2，n3>n4C.甲圖中的電表是電壓表，輸出端不可短路D.乙圖中的電表是電流表，輸出端不可斷路圖7√√解析題圖甲中的原線圈并聯(lián)在電路中，為電壓互感器，是降壓變壓器，n1>n2，其中的電表為電壓表；題圖乙中的原線圈串聯(lián)在電路中，為電流互感器，是升壓變壓器，n3<n4，其中的電表為電流表，故選項(xiàng)C、D正確.四、理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析1.電壓、電流、功率的制約關(guān)系(1)電壓制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比

一定時(shí)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，即

.(2)功率制約：P出決定P入，P出增大，P入增大；P出減小，P入減??；P出為0，P入為0.(3)電流制約：當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比

一定，且輸入電壓U1確定時(shí)，副線圈中的輸出電流I2決定原線圈中的電流I1，即

(只有一個(gè)副線圈時(shí)).2.對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見情況：(1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是R→I2→P出→P入→I1.(2)負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.例5

(2018·嘉興市高二第一學(xué)期期末)如圖8所示是一個(gè)理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P是滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端電壓，I1為通過原線圈的電流，則合在b處，保持U1不變，使P上滑，I1將增大合在b處，保持P的位置不變，減小U1，I1將增大C.保持U1及P的位置不變，K由b合向a后，I1將增大D.保持U1及P的位置不變，K由b合向a后，R消耗的功率將減小圖8√針對(duì)訓(xùn)練

(多選)如圖9所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1＝1100匝，副線圈的匝數(shù)n2＝110匝，R0、R1、R2均為定值電阻，且R0＝R1＝R2，電流表、電壓表均為理想電表.原線圈接u＝220sin314t

(V)的交流電源.起初開關(guān)S處于斷開狀態(tài).下列說法中正確的是A.電壓表示數(shù)為22VB.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表示數(shù)變小C.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表示數(shù)變大D.當(dāng)開關(guān)S閉合后，變壓器的輸出功率增大圖9√√√[學(xué)科素養(yǎng)]

通過改變?cè)?、副線圈的匝數(shù)、滑動(dòng)變阻器滑片的位置、開關(guān)閉合等方式分析理想變壓器的動(dòng)態(tài)問題，使學(xué)生進(jìn)一步熟練掌握理想變壓器的原理，熟練掌握理想變壓器原、副線圈中的電壓、電流、功率關(guān)系：

(一個(gè)副線圈)，P1＝P2，及U1決定U2、I2決定I1、P2決定P1等制約關(guān)系培養(yǎng)了學(xué)生的綜合分析能力，較好地體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng).達(dá)標(biāo)檢測1.(變壓器的工作原理)關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是A.通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B.穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都不相等C.穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈1234√解析通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場是變化的，由于面積S不變，故磁通量Φ變化，A錯(cuò)誤；因理想變壓器無漏磁，故B錯(cuò)誤；由互感現(xiàn)象知C正確；原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場能又轉(zhuǎn)化為電能，原、副線圈通過磁場聯(lián)系在一起，故D錯(cuò)誤.2.(理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用)(多選)(2018·溫州十五校聯(lián)合體高二第一學(xué)期期末)如圖10所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，原線圈接正弦交流電源，電壓u＝3110sin100πt(V)，副線圈接入“220V

100W”燈泡一只，則A.燈泡正常發(fā)光B.電源輸出功率為1000WC.電流表的示數(shù)為0.045AD.電流表的示數(shù)為4.5A1234√√圖103.(互感器)(多選)(2018·溫州十五校聯(lián)合體高二第二學(xué)期期中)如圖11所示，把兩塊鐵芯固定在一把鉗子上，可以做成一個(gè)鉗形測量儀.利用它可以在不切斷導(dǎo)線的情況下，通過電流表A，測量導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度.關(guān)于該測量儀，下列說法正確的是A.能測交流，也能測直流B.只能測交流，不能測直流C.電流表A是直流電流表D.電流表A是交流電流表1234√圖11√4.(理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析)(2016·天津卷)如圖12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(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)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1234√圖121234解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路的阻值變大，變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中的電流減小，則R1消耗的功率及其兩端電壓均變小，故電壓表的示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈中的電流減小，則原線圈中的電流也減小，電流表A1示數(shù)變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若閉合開關(guān)S，副線圈電路中總電阻減小，副線圈中的電流變大，R1兩端電壓變大，R2兩端電壓減小，電流表A2示數(shù)減?。辉€圈中的電流變大，電流表A1示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.課時(shí)對(duì)點(diǎn)練訓(xùn)練1變壓器的工作原理及基本關(guān)系一、選擇題考點(diǎn)一變壓器的工作原理1.(多選)理想變壓器正常工作時(shí)，原、副線圈中一定相同的物理量是A.每匝線圈中磁通量的變化率B.交變電流的頻率C.原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率D.原線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢和副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢123456789101112√√√13142.如圖所示的四個(gè)電路，能夠?qū)崿F(xiàn)升壓的是123456789101112√解析變壓器只能對(duì)交變電流變壓，不能對(duì)直流變壓，故A、B錯(cuò)誤；由于電壓與線圈匝數(shù)成正比，所以D能實(shí)現(xiàn)升壓，C不能實(shí)現(xiàn)升壓，故C錯(cuò)誤、D正確.13143.(2017·臺(tái)州市高二檢測)如圖1所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，電流表A1的示數(shù)是12mA，則電流表A2的示數(shù)為(穩(wěn)定后)A.3mA C.48mA D.與負(fù)載R的值有關(guān)√123456789101112圖11314123456789101112解析導(dǎo)體棒向左勻速切割磁感線時(shí)，在線圈n1中通過的是恒定電流，原線圈中電流穩(wěn)定后不能引起穿過線圈n2的磁通量變化，在副線圈n2上無感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，所以A2中無電流通過.1314考點(diǎn)二理想變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用4.(多選)對(duì)于理想變壓器，下列說法正確的是A.原線圈的輸入功率隨副線圈輸出功率的增大而增大B.原線圈的輸入電流隨副線圈輸出電流的增大而增大C.原線圈的電流不隨副線圈輸出電流的變化而變化D.當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零123456789101112√√解析理想變壓器的原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，且隨副線圈輸出功率的變化而變化，原線圈的輸入電流取決于副線圈的輸出電流，當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電流也為零，但原線圈電壓并不一定為零，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤.1314123456789101112√圖21314解析原線圈匝數(shù)增加使得副線圈電壓減小，輸出功率減小，輸入功率也減小，故A錯(cuò)誤；123456789101112負(fù)載電阻增大，而電壓不變，所以輸出功率和輸入功率都減小，故C錯(cuò)誤；13146.(多選)如圖3所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1＝1210匝，副線圈匝數(shù)n2＝121匝，原線圈輸入電壓u＝311sin100πt(V)，負(fù)載電阻R＝44Ω，電表均為理想電表，各電表的讀數(shù)應(yīng)為1讀數(shù)為311V 1讀數(shù)為0.05A2讀數(shù)為31.1V 2讀數(shù)為0.5A123456789101112√圖3√131412345678910111213147.(多選)(2017·諸暨市期末)如圖4所示為理想變壓器的電路，它的原線圈匝數(shù)n1＝600匝，交流電源電壓為U1＝220V，原線圈串聯(lián)一個(gè)額定電流為0.2A的保險(xiǎn)絲，副線圈匝數(shù)n2＝120匝，副線圈上接一個(gè)電阻R，為保證保險(xiǎn)絲不被燒斷，則A.負(fù)載功率不能超過44WB.負(fù)載電阻不能大于44ΩC.副線圈交流電的有效值不能超過1AD.原線圈交流電的瞬時(shí)值不能超過0.2A123456789101112√√圖41314解析為保證保險(xiǎn)絲不被燒斷，通過原線圈的電流最大為0.2A，由輸入功率等于輸出功率知，負(fù)載功率不能超過Pm＝U1I1＝220V×0.2A＝44W，選項(xiàng)A正確；123456789101112保險(xiǎn)絲的額定電流為有效值，故通過原線圈的電流的有效值不能超過0.2A，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1314A.變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.電壓表的示數(shù)為220VC.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為11∶1D.變壓器的輸入功率為110W8.如圖5甲所示，一理想變壓器給一個(gè)小燈泡供電.當(dāng)原線圈輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，額定功率為10W的小燈泡恰好正常發(fā)光，已知燈泡的電阻為40Ω，圖中電壓表為理想電表，下列說法正確的是123456789101112√圖51314123456789101112理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，為10W，故D錯(cuò)誤.13149.(多選)如圖6，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∶1B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶9C.此時(shí)a和b的電功率之比為9∶1D.此時(shí)a和b的電功率之比為1∶9123456789101112√圖6√131412345678910111210.如圖7所示，理想變壓器原、副線圈接有三個(gè)完全相同的燈泡，其額定電壓均為U，且三個(gè)燈泡均能正常發(fā)光.下列說法中正確的是A.原、副線圈匝數(shù)比為3∶1B.原、副線圈匝數(shù)比為1∶3C.AB端的輸入電壓為3UD.AB端的輸入電壓為4U圖7√1314考點(diǎn)三自耦變壓器與互感器11.(2017·金華市高二檢測)鉗式電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖8中a、b所示.圖b中電流表的讀數(shù)為1.2A，圖c中用同一電纜線繞了3匝，則A.這種電流表能測直流電流，圖c的讀數(shù)為2.4AB.這種電流表能測交變電流，圖c的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測交變電流，圖c的讀數(shù)為3.6AD.這種電流表既能測直流電流，又能測交變電流，

圖c的讀數(shù)為3.6A123456789101112√圖81314123456789101112解析鉗式電流表利用了變壓器的工作原理，因此鉗式電流表只能測交變電流.根據(jù)n1I1＝n2I2可知，題圖b中線圈單匝時(shí)，

的讀數(shù)為1.2A.在題圖c中繞3匝時(shí)，

的讀數(shù)應(yīng)為3.6A，故選項(xiàng)C正確.131412.(多選)(2017·臺(tái)州市選考科目教學(xué)質(zhì)量評(píng)估)如圖9所示，在某一輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為100∶1和1∶100，圖中a、b表示電壓表或電流表，已知電壓表的示數(shù)為22V，電流表的示數(shù)為1A，則A.a為電流表，b為電壓表B.a為電壓表，b為電流表C.線路輸送的電功率是22WD.線路輸送的電功率是220kW123456789101112圖9√√1314123456789101112解析由題圖可知a表是電壓表，b表是電流表，甲互感器原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，乙互感器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，由電壓表的示數(shù)為22V，得原線圈的電壓為2200V，由電流表的示數(shù)為1A，得原線圈的電流為100A.所以線路輸送功率是P＝UI＝×105W＝220kW，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤.131412345678910111213.自耦變壓器的鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分.一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖10所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào).已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝，原線圈為1100匝，接在電壓有效值為220V的交流電源上.當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW，設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想變壓器，則U2和I1分別約為A.380V和5.3A

B.380V和9.1AC.240V和5.3A D.240V和9.1A圖10√13141234567891011121314123456789101112二、非選擇題14.如圖11所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓有效值為U1＝3300V，副線圈兩端電壓有效值U2為220V，輸出端連有完全相同的兩個(gè)燈泡L1和L2，繞過鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表V的示數(shù)U＝2V.求：(1)原線圈n1等于多少匝？圖11答案1650匝1314123456789101112(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表A2的示數(shù)I2＝5A.則電流表A1的示數(shù)I1為多少？13141234567891011(3)在(2)情況下，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1′等于多少？121314訓(xùn)練2變壓器問題的動(dòng)態(tài)分析1.如圖1所示，理想變壓器原線圈輸入電壓u＝Umsinωt，副線圈電路中R0為定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器.和

是理想交流電壓表，

示數(shù)分別用U1和U2表示；

和

是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和I2表示.下列說法正確的是A.I1和I2表示電流的平均值B.U1和U2表示電壓的最大值C.滑片P向下滑動(dòng)過程中，U2不變、I1變大D.滑片P向下滑動(dòng)過程中，U2變小、I2變大12345678910√圖1解析電路中的電壓表和電流表的示數(shù)表示的都是有效值，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.123456789102.(多選)(2017·“超級(jí)全能生”選考科目聯(lián)考)如圖2所示，理想變壓器副線圈通過輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R.開始時(shí)，開關(guān)S斷開，當(dāng)S閉合時(shí)，下列說法中正確的是A.副線圈兩端的輸出電壓減小B.通過燈泡L1的電流減小C.原線圈中的電流增大D.變壓器的輸入功率增大√圖2√√123456789103.(多選)如圖3甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電流，電表均為理想電表，下列說法正確的是A.電壓表的示數(shù)為110VB.交變電流的頻率為50HzC.滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大D.滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小√圖3√12345678910根據(jù)題圖乙可知交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，B正確；滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值變小，電壓表示數(shù)變小，C錯(cuò)誤；123456789104.(多選)如圖4所示的電路中，P為滑動(dòng)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(dòng)時(shí)，燈L變亮B.P向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸出功率變大√圖4√12345678910解析由于理想變壓器輸入電壓U1不變，原、副線圈匝數(shù)不變，所以輸出電壓U2也不變，燈L的亮度不隨P的滑動(dòng)而改變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.123456789105.(多選)如圖5所示，理想變壓器原線圈輸入電壓

，原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，副線圈電路中R0為定值電阻，R是光敏電阻(其阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小)，圖中電表均為理想電表，下列說法正確的是A.變壓器輸出電壓的頻率為50HzB.電壓表V2的示數(shù)為C.照射R的光變強(qiáng)時(shí)，燈泡L變暗D.照射R的光變強(qiáng)時(shí)，電壓表V1、

電流表A1的示數(shù)都不變√圖5√12345678910由表達(dá)式知輸入電壓有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，副線圈電壓有效值即電壓表V2的示數(shù)為22V，故B錯(cuò)誤.R處光照增強(qiáng)時(shí)，阻值減小，但不會(huì)影響變壓器的輸入電壓及輸出電壓，則副線圈電路總電流變大，原線圈電流也變大，由于副線圈定值電阻分壓增大，燈泡兩端電壓減小，燈泡變暗，故C正確，D錯(cuò)誤.123456789106.如圖6所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為U1，輸入功率為P1，輸出功率為P2，各交流電表均為理想電表.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)A.燈L變亮B.各個(gè)電表讀數(shù)均變大C.因?yàn)閁1不變，所以P1不變D.P1變大，且始終有P1＝P2√圖612345678910解析理想變壓器的輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定，輸入電壓不變，所以輸出電壓也不變，輸入功率和輸出功率始終相等，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，副線圈電路的總電阻減小，所以總電流變大，消耗的功率將變大，R0兩端的電壓變大，所以燈L兩端的電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，所以燈L變暗，由于總的電流變大，通過燈L的電流變小，所以電流表的示數(shù)變大，D正確.123456789107.(多選)如圖7所示，T為理想變壓器，電流表

、電壓表

均為理想交流電表.R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，L為電感線圈，A、B兩點(diǎn)間接正弦交流電，則A.只將滑片P1下移時(shí)，電流表

示數(shù)變小B.只將滑片P2下移時(shí)，電壓表

示數(shù)變大C.只增大交流電的電壓時(shí)，電流表

示數(shù)變大D.只增大交流電的頻率時(shí)，電壓表

示數(shù)不變√圖7√12345678910只將滑片P2下移時(shí)，副線圈電路中的總電阻減小，U2不變，因此副線圈電路中的電流增大，R1兩端的電壓增大，R3兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)減小，B錯(cuò)誤；只增大交流電的電壓時(shí)，根據(jù)變壓器的變壓比公式可知，副線圈兩端的電壓增大，因此副線圈的電流增大，根據(jù)變壓器的變流比公式可知，原線圈的電流增大，故電流表示數(shù)增大，C正確；只增大交流電的頻率時(shí)，電感線圈的感抗增大，副線圈電路中的總電阻增大，總電流減小，R1兩端的電壓減小，R3兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)增大，D錯(cuò)誤.123456789108.(多選)火警報(bào)警系統(tǒng)原理如圖8甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器