期末押題預測變壓器一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?遼寧期末）如圖所示某節能儲能輸電網絡，發電機輸出功率恒定、電壓恒定；所有變壓器可視為理想變壓器；只考慮輸電線電阻，其余電阻不計；各部分電壓、電流和線圈匝數符號如圖。下列關于線圈間電壓、電流關系說法正確的是（）A．無論開關S閉合還是斷開，線圈n1與n2的電壓和匝數關系均為U1B．開關S閉合“儲能”時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I1C．開關S閉合“放能”時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I1D．開關S斷開時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I2．（2025?雁塔區校級模擬）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數比為1：2，副線圈連接一額定電壓6V、額定功率1.8W的白熾燈泡，原線圈與一5Ω的固定電阻串聯后接交流電源。若燈泡正常發光，則（）A．交流電源輸出電壓的有效值為4.5V B．交流電源的輸出功率為3.6W C．流過原線圈的電流強度為0.5A D．若交流電源輸出電壓的有效值減半，流過燈泡的電流也一定減半3．（2025?福州校級模擬）某吹風機內部的簡化電路圖如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為2：1，已知當開關K斷開時變壓器副線圈中的電流I隨時間t的變化圖像如圖乙所示，電動機兩端的電壓為U0。當開關K閉合后，原線圈的輸入功率變為原來的3倍。下列說法正確的是（）A．原線圈中電流的周期為0.04s B．當開關K斷開時，原線圈的輸入功率為U0I1 C．定值電阻R的阻值為2UD．當開關K閉合后，副線圈的輸出電壓變大4．（2024秋?西城區期末）如圖所示，理想變壓器原線圈接在u＝Umsin（ωt+φ）的交流電源上。副線圈接有兩個相同的燈泡L1和L2。開始時，開關S斷開。當S閉合后，下列說法正確的是（）A．燈泡L1兩端的電壓減小 B．通過燈泡L1的電流增大 C．原線圈中的電流減小 D．變壓器的輸入功率增大5．（2024秋?五華區校級期末）如圖所示，面積為0.02m2、內阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉動，專動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應強度為22T。矩形線圈通過滑環和電刷與理想變壓器相連，變壓器的觸頭P可移動，副線圈所接電阻R＝50A．線圈中感應電動勢的表達式為e=1002B．P上移時，電流表示數減小 C．t＝0時，電壓表示數為1002D．當原、副線圈匝數比為2：1時，電阻上消耗的功率為50W二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?東湖區校級期末）如圖為高鐵供電流程的簡化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U1的高壓電進行降壓；動力車廂內的理想變壓器再把電壓降至U4，為動力系統供電，此時動力系統的電流為I4，發電廠的輸出電流為I1；若變壓器的匝數n2＝n3，則下列關系式正確的是（）A．U1：U4＞n1：n4 B．U1：U4＜n1：n4 C．I1：I4＝n1：n4 D．I1：I4＝n4：n1（多選）7．（2024秋?福田區校級期末）圖甲所示的裝置是斯特林發電機，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導線框的匝數為N，面積為S，處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，矩形導線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO′勻速轉動，線框與理想變壓器原線圈相連。理想變壓器原、副線圈的匝數比為1：4，圖示時刻線框平面與磁感線垂直并以此時刻為計時起點，R1為定值電阻，R為滑動變阻器，交流電壓表V1、V2均視為理想電表，不計線框的電阻。下列說法正確的是（）A．從圖示位置開始計時，線圈產生的感應電動勢瞬時值為e＝NBSωcosωt B．線框從圖示位置開始轉過180°的過程中，產生的平均電動勢為2NBSωπC．線框從圖示位置開始轉過180°的過程中，電壓表V1的示數先變大后變小 D．滑動變阻器的滑片向d端滑動的過程中，電壓表V2的示數始終為22NBSω（多選）8．（2024秋?金鳳區校級期末）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓穩定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。在變阻器滑片從b端向a端緩慢移動的過程中（）A．電流表A示數增大 B．電壓表V示數減小 C．電壓表示數不變 D．原線圈的輸入功率增大（多選）9．（2024秋?鄭州期末）某無線充電接收器構造如圖甲，為方便計算，簡化模型如圖乙所示。其中線圈的外圈半徑為2.4cm，內圈半徑為0.8cm，兩端與整流電路相連，電阻不計。在垂直于線圈平面施加如圖丙所示隨時間變化的勻強磁場，設磁場垂直于紙面向外為正，則（）A．t＝0.01s時，內圈抽頭的電勢比外圈抽頭的電勢低 B．外圈感應電動勢約為內圈的3倍 C．內圈的感應電動勢約為0.04V D．整流電路的輸入電壓約為0.36V三．填空題（共3小題）10．（2023秋?金臺區期末）有些機床為了安全，照明電燈用的電壓是36V，這個電壓是把380V的電壓降壓后得到的。若變壓器的原線圈是1440匝，則副線圈是匝；在某次實際工作時輸入電壓只有220V，則輸出電壓是V。11．（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數比為2：1，輸入的交變電壓如圖乙所示，L1、L2是完全相同的燈泡，設燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發光，則燈泡L1（選填“能”或“不能”）正常發光，燈泡L2的額定電壓為V，交變電壓瞬時值表達式為u＝V。12．（2024春?福州期末）如何有效地提高能源利用率是人類所面臨的一項重要任務。如下圖是遠距離輸電示意圖，變壓器為理想變壓器，若輸入電壓U1不變，圖示的用電設備消耗總功率變大，則輸電線上消耗的電功率；降壓變壓器副線圈兩端的電壓U4（均選填“變小”、“變大”或“不變”）。四．解答題（共3小題）13．（2025?南通模擬）電動汽車剎車時利用儲能裝置儲蓄能量，其原理如圖所示，矩形金屬框部分處于勻強磁場中，磁場方向垂直金屬框平面向里，磁感應強度大小為B，金屬框的電阻為r，ab邊長為L。剎車過程中ab邊垂直切割磁感線，某時刻ab邊相對磁場的速度大小為v，金屬框中的電流為I。此時刻：（1）判斷ab邊中電流的方向，并求出感應電動勢大小E；（2）求儲能裝置兩端的電壓U和金屬框的輸出電功率P。14．（2025?重慶一模）一輸出功率為180W的太陽能板輸出的直流電，經轉換后變成如圖所示交流電。將該交流電接入一理想變壓器原線圈，與副線圈相連的一額定電壓為220V的用電器正常工作。求：（1）該理想變壓器原、副線圈匝數之比；（2）通過該用電器的最大電流和1s時間內電流方向變化的次數。15．（2024秋?中山區校級期末）如圖所示，理想變壓器的原線圈左端接一有效值為U＝12V的正弦式交流電源，定值電阻R0＝4Ω，副線圈接有阻值為R1＝2Ω的定值電阻和一個滑動變阻器R（最大阻值10Ω），現電路正常工作，兩塊理想交流電流表A1的示數為I1＝0.5A，A2的示數為I2＝2.0A，求：（1）變壓器原副線圈的匝數比k；（2）調節滑動變阻器，求副線圈負載的總電功率最大時滑動變阻器的阻值Rm（結果保留至小數點后兩位）。

期末押題預測變壓器參考答案與試題解析一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?遼寧期末）如圖所示某節能儲能輸電網絡，發電機輸出功率恒定、電壓恒定；所有變壓器可視為理想變壓器；只考慮輸電線電阻，其余電阻不計；各部分電壓、電流和線圈匝數符號如圖。下列關于線圈間電壓、電流關系說法正確的是（）A．無論開關S閉合還是斷開，線圈n1與n2的電壓和匝數關系均為U1B．開關S閉合“儲能”時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I1C．開關S閉合“放能”時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I1D．開關S斷開時，線圈n1與n2的電流和匝數關系為I【考點】變壓器的構造與原理．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據法拉第電磁感應定律計算；根據能量守恒定律分析能量關系，結合變壓規律可得電流關系，據此分析BCD。【解答】解：A、根據法拉第電磁感應定律：U1=n1ΔΦB、開關S閉合“儲能“時，根據能量守恒定律：U1I1＝U2I2+U5I5，根據理想變壓器的電壓與匝數U2UU5成正比得：U1n1=U2n2=U5n5C、開關S閉合“放能“時，通過n1線圈的電流為零，根據能量守恒定律：U5I5＝U2I2，解得I2D、開關S斷開時U1I1＝U2I2，解得I1故選：A。【點評】在變壓器問題中，不管有多少個副線圈，總是滿足原線圈的輸入功率等于所有副線圈的輸出功率之和。2．（2025?雁塔區校級模擬）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數比為1：2，副線圈連接一額定電壓6V、額定功率1.8W的白熾燈泡，原線圈與一5Ω的固定電阻串聯后接交流電源。若燈泡正常發光，則（）A．交流電源輸出電壓的有效值為4.5V B．交流電源的輸出功率為3.6W C．流過原線圈的電流強度為0.5A D．若交流電源輸出電壓的有效值減半，流過燈泡的電流也一定減半【考點】變壓器的動態分析——原線圈有負載．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據燈泡正常發光，結合其額定功率、額定電壓的關系，由原、副線圈的電壓比等于匝數比，原、副線圈電流和匝數成反比，歐姆定律等分別列式，即可分析判斷ABCD正誤。【解答】解：因為燈泡正常發光，所以副線圈的兩端電壓為：U2＝6V，則由原、副線圈的電壓比等于匝數比可知：U1：U2＝n1：n2＝1：2，解得，原線圈的兩端電壓為：U1＝3V，因為白熾燈泡的額定電壓為6V、額定功率為1.8W，所以副線圈的電流為：I2＝1.8W÷6V＝0.3A，則由原、副線圈電流和匝數成反比可知：I1：I2＝n1：n1＝2：1，解得，原線圈的電流為：I1＝0.6A，則原線圈電阻R兩端電壓為：UR＝I1R＝0.6A×5Ω＝3V，則交流電源輸出電壓的有效值為：U＝U1+UR＝3V+3V＝6V；則交流電源的輸出功率為：P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W；結合前面分析可知，若交流電源輸出電壓的有效值減半，則原線圈的兩端電壓減半，則根據原、副線圈的電壓比等于匝數比可知，副線圈的兩端電壓減半，則根據歐姆定律可知，若燈泡的電阻不發生變化，則流過燈泡的電流也減半；則B正確，ACD錯誤；故選：B。【點評】本題主要考查變壓器的動態分析，解題時需注意，分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯系和相互制約關系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯電路特點進行分析判定。3．（2025?福州校級模擬）某吹風機內部的簡化電路圖如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為2：1，已知當開關K斷開時變壓器副線圈中的電流I隨時間t的變化圖像如圖乙所示，電動機兩端的電壓為U0。當開關K閉合后，原線圈的輸入功率變為原來的3倍。下列說法正確的是（）A．原線圈中電流的周期為0.04s B．當開關K斷開時，原線圈的輸入功率為U0I1 C．定值電阻R的阻值為2UD．當開關K閉合后，副線圈的輸出電壓變大【考點】變壓器的動態分析——原線圈無負載；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數的關系；理想變壓器兩端的功率關系；理想變壓器兩端的頻率關系．【專題】定量思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；推理論證能力．【答案】C【分析】變壓器只改變交變電流的電壓不改變周期，根據有效值求解功率，當開關K閉合后，定值電阻R消耗的功率為電動機消耗功率的2倍，副線圈的輸出電壓由原線圈的輸入電壓和變壓器原、副線圈的匝數比決定，據此分析。【解答】解：A．由圖乙可知副線圈中電流的周期為0.02s，變壓器只改變交變電流的電壓不改變周期，故A錯誤；B．由圖乙可知，當開關K斷開時，副線圈中電流的有效值為I1P1故B錯誤；C．由題意可知，當開關K閉合后，定值電阻R消耗的功率為電動機消耗功率的2倍，有U0解得R=2故C正確；D．副線圈的輸出電壓由原線圈的輸入電壓和變壓器原、副線圈的匝數比決定，所以開關K閉合后，副線圈的輸出電壓不變，故D錯誤。故選：C。【點評】考查交流的最大值、有效值、功率等問題，會根據題意求解相關物理量。4．（2024秋?西城區期末）如圖所示，理想變壓器原線圈接在u＝Umsin（ωt+φ）的交流電源上。副線圈接有兩個相同的燈泡L1和L2。開始時，開關S斷開。當S閉合后，下列說法正確的是（）A．燈泡L1兩端的電壓減小 B．通過燈泡L1的電流增大 C．原線圈中的電流減小 D．變壓器的輸入功率增大【考點】變壓器的動態分析——原線圈無負載；理想變壓器兩端的功率關系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】D【分析】理想變壓器電壓由原線圈電壓決定，電流和功率又副線圈決定。根據變壓器的工作原理和線圈的匝數比分析出副線圈電壓和電流變化情況，根據功率公式分析D。【解答】解：A、原線圈電壓U1由交流電源決定，閉合開關S對此無影響，因此U1不變。根據U變壓器匝數不變，可知副線圈電壓U2不變，燈泡L直接并聯在副線圈上，則其兩端電壓就是副線圈電壓U2，保持不變，故A錯誤；B、根據歐姆定律I=UR，通過燈泡LC、開關閉合后，副線圈多了一條支路，則副線圈電流I2增大，根據I2D、變壓器輸入功率P＝U1I1，可知該功率增大，故D正確。故選：D。【點評】本題主要考查了變壓器的相關應用，掌握變壓器的工作原理，結合線圈的匝數比與電學物理量的比值關系即可完成分析。5．（2024秋?五華區校級期末）如圖所示，面積為0.02m2、內阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉動，專動的角速度為100rad/s，勻強磁場的磁感應強度為22T。矩形線圈通過滑環和電刷與理想變壓器相連，變壓器的觸頭P可移動，副線圈所接電阻R＝50A．線圈中感應電動勢的表達式為e=1002B．P上移時，電流表示數減小 C．t＝0時，電壓表示數為1002D．當原、副線圈匝數比為2：1時，電阻上消耗的功率為50W【考點】變壓器的動態分析——原線圈無負載；交流電表的讀數；用有效值計算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數的關系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據Em＝nBSω可以求出電動勢的最大值，從而寫出線圈中感應電動勢的表達式；先求出電壓的有效值，在利用U2U1【解答】解：A、根據感應電動勢的最大值公式Em＝NBSω＝100×22×線圈中感應電動勢的表達式為e＝1002cos（100t）v故A錯誤；B、P上移時，原線圈匝數減小，根據U2根據P=UC、電壓表測量電壓的有效值，原線圈的電壓的有效值U1=ED、根據U2U1根據P=解得P＝50W故D正確。故選：D。【點評】本題考查了變壓器的構造和原理、交流的峰值、有效值以及它們的關系等知識點。根據電壓與匝數成正比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項分析即可得出結論。二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?東湖區校級期末）如圖為高鐵供電流程的簡化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U1的高壓電進行降壓；動力車廂內的理想變壓器再把電壓降至U4，為動力系統供電，此時動力系統的電流為I4，發電廠的輸出電流為I1；若變壓器的匝數n2＝n3，則下列關系式正確的是（）A．U1：U4＞n1：n4 B．U1：U4＜n1：n4 C．I1：I4＝n1：n4 D．I1：I4＝n4：n1【考點】變壓器的構造與原理．【專題】定量思想；方程法；交流電專題；理解能力．【答案】AD【分析】根據理想變壓器的電壓、電流與匝數比的關系，以及多級變壓器的功率守恒原理解決問題。在理想變壓器中，電壓與匝數成正比，電流與匝數成反比。當有多個變壓器串聯時，總的電壓比和電流比需要考慮所有變壓器的匝數比。【解答】解：AB、根據理想變壓器原線圈與副線圈的電壓比等于匝數比，兩變壓器的電壓之比，則有U1：U2＝n1：n2，U3：U4＝n3：n4可得U1=n由題意可知，由于輸電線上有電壓降，因此則有U2＞U3，又有n2＝n3，可得U1：U4＞n1：n4故A正確，B錯誤；CD、根據理想變壓器原線圈和副線圈的電流比等于匝數的反比，兩變壓器的電流之比，則有I1：I2＝n2：n1，I3：I4＝n4：n3可得I1=n由于I2＝I3，n2＝n3，可得I1：I4＝n4：n1故C錯誤，D正確。故選：AD。【點評】在處理多級理想變壓器的問題時，關鍵在于理解電壓比和電流比與匝數比的關系，以及在多級變壓器中如何應用這些關系。本題中，通過分析各級變壓器的匝數比，可以推導出總的電壓比和電流比，從而判斷選項的正確性。（多選）7．（2024秋?福田區校級期末）圖甲所示的裝置是斯特林發電機，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導線框的匝數為N，面積為S，處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，矩形導線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO′勻速轉動，線框與理想變壓器原線圈相連。理想變壓器原、副線圈的匝數比為1：4，圖示時刻線框平面與磁感線垂直并以此時刻為計時起點，R1為定值電阻，R為滑動變阻器，交流電壓表V1、V2均視為理想電表，不計線框的電阻。下列說法正確的是（）A．從圖示位置開始計時，線圈產生的感應電動勢瞬時值為e＝NBSωcosωt B．線框從圖示位置開始轉過180°的過程中，產生的平均電動勢為2NBSωπC．線框從圖示位置開始轉過180°的過程中，電壓表V1的示數先變大后變小 D．滑動變阻器的滑片向d端滑動的過程中，電壓表V2的示數始終為22NBSω【考點】變壓器的構造與原理；計算從不同位置開始計時交變電流的表達式；交流電表的讀數；計算線圈轉動過程中電動勢和電流的平均值．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】從中性面開始計時，電動勢瞬時值表達式應該為正弦函數；根據法拉第電磁感應定律計算；電壓表顯示的是有效值；根據變壓器的變壓規律計算。【解答】解：A、從圖示位置開始計時，線圈產生的感應電動勢瞬時值為e＝NBSωsinωt，故A錯誤；B、線框從圖示位置開始轉過180°，經過的時間為Δt=12×2πω=πC、電壓表顯示的是有效值，所以電壓表V1的示數不變，故C錯誤；D、線圈產生的感應電動勢的有效值為E=NBSω2，也等于變壓器的輸入電壓U1，根據變壓規律U1U2故選：BD。【點評】掌握感應電動勢最大值的計算公式，感應電動勢的平均值計算公式，變壓器的變壓規律等是解題的基礎。（多選）8．（2024秋?金鳳區校級期末）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓穩定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。在變阻器滑片從b端向a端緩慢移動的過程中（）A．電流表A示數增大 B．電壓表V示數減小 C．電壓表示數不變 D．原線圈的輸入功率增大【考點】變壓器的動態分析——原線圈無負載．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】ACD【分析】BC.根據U1A.分析右端電路，根據電路結構，結合歐姆定律及I1D.原線圈的輸入功率為：P輸入＝U1I1，結合前面分析，即可分析判斷。【解答】解：BC.因為：U1且原線圈的電壓及原、副線圈的匝數均未變，所以副線圈電壓保持不變，則電壓表V示數不變，故B錯誤，C正確；A.分析右端電路可知，R與滑動變阻器下半部分并聯后，再與上半部分串聯接入電路；設滑動變阻器下邊的電阻為x，則副線圈中的總電阻為：R副則當變阻器滑片從b端向a端緩慢移動的過程中，x減小，則副線圈的阻值減小，因為：I2所以副線圈電流增大，因為：I1所以原線圈電流增大，則電流表A示數增大，故A正確；D.原線圈的輸入功率為：P輸入＝U1I1，結合前面分析可知，原線圈電流增大，則原線圈的輸入功率也增大，故D正確；故選：ACD。【點評】本題主要考查變壓器的動態分析，解題時需注意，分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯系和相互制約關系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯電路特點進行分析判定。（多選）9．（2024秋?鄭州期末）某無線充電接收器構造如圖甲，為方便計算，簡化模型如圖乙所示。其中線圈的外圈半徑為2.4cm，內圈半徑為0.8cm，兩端與整流電路相連，電阻不計。在垂直于線圈平面施加如圖丙所示隨時間變化的勻強磁場，設磁場垂直于紙面向外為正，則（）A．t＝0.01s時，內圈抽頭的電勢比外圈抽頭的電勢低 B．外圈感應電動勢約為內圈的3倍 C．內圈的感應電動勢約為0.04V D．整流電路的輸入電壓約為0.36V【考點】變壓器的構造與原理；法拉第電磁感應定律的內容和表達式．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】AC【分析】根據楞次定律判斷電流方向，進而可知電勢的高低；根據法拉第電磁感應定律計算，比較內圈和外圈的感應電動勢大小；整流電路的輸入電壓等于整個電路產生的感應電動勢。【解答】解：A、在電源內部電流方向是從低電勢流向高電勢，根據楞次定律可知，在t＝0.01s時，內圈抽頭的電勢比外圈抽頭的電勢低，故A正確；BC、根據法拉第電磁感應定律可得外圈產生的感應電動勢為E'=ΔBΔtπrD、整流電路的輸入電壓約為E+E'＝0.36V+0.04V＝0.40V，故D錯誤。故選：AC。【點評】本題考查了法拉第電磁感應定律和楞次定律的應用，知道在電源內部電流是從低電勢流向高電勢的。三．填空題（共3小題）10．（2023秋?金臺區期末）有些機床為了安全，照明電燈用的電壓是36V，這個電壓是把380V的電壓降壓后得到的。若變壓器的原線圈是1440匝，則副線圈是136匝；在某次實際工作時輸入電壓只有220V，則輸出電壓是21V。【考點】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數的關系；變壓器的構造與原理．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】136；21【分析】根據變壓器的原副線圈兩端的電壓與匝數成正比進行解答。【解答】解：由U1可得n2輸出電壓是U2故答案為：136；21。【點評】理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內阻；二是不計漏磁現象，同時副線圈的電壓由原線圈電壓與原副線圈匝數比決定，要掌握變壓器的規律，并能熟練應用。11．（2024?泉州模擬）如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈的匝數比為2：1，輸入的交變電壓如圖乙所示，L1、L2是完全相同的燈泡，設燈絲電阻保持不變。若燈泡L2能正常發光，則燈泡L1不能（選填“能”或“不能”）正常發光，燈泡L2的額定電壓為40V，交變電壓瞬時值表達式為u＝1002sin100πtV。【考點】變壓器的構造與原理；交變電流的u﹣t圖像和i﹣t圖像．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】不能，40，1002sin（100πt）。【分析】根據變壓器的變壓比和電壓的有效值以及電壓關系列式求解，結合交變電壓的表達式列式解答。【解答】解：原副線圈的匝數比n1n2=I2I1=21，即燈泡L2的電流是燈泡L1電流的2倍，故燈泡L2正常發光，L1不能正常發光；根據圖乙，電源電壓有效值為U=1002故答案為：不能，40，1002sin（100πt）。【點評】考查交流電的最大值、有效值、變壓器的相關問題，會根據題意進行準確分析和解答。12．（2024春?福州期末）如何有效地提高能源利用率是人類所面臨的一項重要任務。如下圖是遠距離輸電示意圖，變壓器為理想變壓器，若輸入電壓U1不變，圖示的用電設備消耗總功率變大，則輸電線上消耗的電功率變大；降壓變壓器副線圈兩端的電壓U4變小（均選填“變小”、“變大”或“不變”）。【考點】變壓器的動態分析——原線圈有負載．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；交流電專題；理解能力．【答案】變大；變小。【分析】用電設備消耗的功率變大，則降壓變壓器副線圈中的電流變大，根據理想變壓器電壓與匝數比、電流與匝數比、功率公式和歐姆定律求解作答。【解答】解：用電設備消耗的功率變大，則降壓變壓器副線圈中的電流變大，根據理想變壓器電流與匝數比的關系，降壓變壓器原線圈中的電流I3根據功率公式，輸電線上的功率損失ΔP=I根據歐姆定律，輸電線上的電壓損失ΔU＝I3R線變大；根據理想變壓器電壓與匝數比的關系，升壓變壓器副線圈兩端電壓U2則降壓變壓器原線圈兩端電壓U3＝U2﹣ΔU變小；根據理想變壓器電壓與匝數比的關系，降壓變壓器副線圈兩端電壓U4故答案為：變大；變小。【點評】本題主要考查了理想變壓器的動態變化，掌握理想變壓器電壓與匝數比、電流與匝數比的關系以及歐姆定律和功率公式是解題的關鍵。四．解答題（共3小題）13．（2025?南通模擬）電動汽車剎車時利用儲能裝置儲蓄能量，其原理如圖所示，矩形金屬框部分處于勻強磁場中，磁場方向垂直金屬框平面向里，磁感應強度大小為B，金屬框的電阻為r，ab邊長為L。剎車過程中ab邊垂直切割磁感線，某時刻ab邊相對磁場的速度大小為v，金屬框中的電流為I。此時刻：（1）判斷ab邊中電流的方向，并求出感應電動勢大小E；（2）求儲能裝置兩端的電壓U和金屬框的輸出電功率P。【考點】理想變壓器兩端的功率關系；根據B﹣t或者φ﹣t圖像計算感應電動勢；交變電流的周期、頻率、相位．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理論證能力．【答案】（1）ab邊中電流的方向為b→a，感應電動勢大小E為BLv；（2）儲能裝置兩端的電壓U為BLv﹣Ir，金屬框的輸出電功率P為BILv﹣I2r。【分析】（1）根據右手定則結合導體棒切割磁感線產生感應電動勢公式列式解答；（2）根據閉合電路的歐姆定律結合電功率公式推導。【解答】解：（1）由右手定則得ab中的電流方向b→a，根據導體棒切割磁感線產生感應電動勢公式有E＝BLv；（2）由閉合電路歐姆定律U＝E﹣Ir，解得U＝BLv﹣Ir，輸出電功率P＝UI，解得P＝BILv﹣I2r。答：（1）ab邊中電流的方向為b→a，感應電動勢大小E為BLv；（2）儲能裝置兩端的電壓U為BLv﹣Ir，金屬框的輸出電功率P為BILv﹣I2r。【點評】考查導體棒切割磁感線產生感應電動勢問題和電功率的計算，會根據題意進行準確分析解答。14．（2025?重慶一模）一輸出功率為180W的太陽能板輸出的直流電，經轉換后變成如圖所示交流電。將該交流電接入一理想變壓器原線圈，與副線圈相連的一額定電壓為220V的用電器正常工作。求：（1）該理想變壓器原、副線圈匝數之比；（2）通過該用電器的最