专题85变压器的基本规律和动态分析1.[2021·海口市调研]如图所示，在闭合的铁芯左侧的线圈与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合的不同材料金属圆环．若线圈产生磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，下列说法正确的是()A.只有b环中有感应电流B.a、b、c三个环中均有感应电流C.a、c两环中的感应电流一定相等D.a、b两环中的感应电动势一定相等2．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加20V时，输出电压()A.降低2V B．增加2VC.降低200VD．增加200V3.[2021·辽宁大连市模拟](多选)如图所示，理想变压器的原线圈串联一个电阻R1后接在u＝2202sin100πt(V)的交流电源上，原、副线圈匝数之比为5∶1，副线圈接有R2＝16Ω的用电器，其功率为100W，则()A.电压表示数为40VB.副线圈输出交流电的周期为50sC.电源的输出功率为110WD.电阻R1的阻值为40Ω4．[2021·广东卷]某同学设计了一个充电装置，如图所示．假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V．理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60.下列说法正确的是()A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率5．[2021·惠州市调研]如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝10∶1，a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin100πt (V)，R 为可变电阻，P 为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2A ．为使保险丝不熔断，可变电阻R 连入电路的最小阻值应大于( )A.11210Ω B ．1.1ΩC.11ΩD ．112Ω6．[2021·湖南卷]如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2，输入端C 、D 接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L 1、L 2的阻值始终与定值电阻R 0的阻值相同．在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到b 端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是( )A.L 1先变暗后变亮，L 2一直变亮B.L 1先变亮后变暗，L 2一直变亮C.L 1先变暗后变亮，L 2先变亮后变暗D.L 1先变亮后变暗，L 2先变亮后变暗 7.[2021·沈阳市质检]一台交流发电机的输出电压表达式为u 1＝10002sin100πt (V)，通过匝数比为4∶1的理想降压变压器给若干盏“220V 60W ”的灯泡供电，如图所示．输电线总电阻r ＝10Ω，其他电阻不计，为了保证灯泡正常发光，接入电路的灯泡数量为( )A.44B ．176 C.195D ．7838．(多选)电流互感器和电压互感器如图所示，已知n 1n 2＝110，n 3n 4＝1001，电流表示数为5.0A ，电压表示数为220V ，则下列说法正确的是( )A.火线中的电流为0.5AB.火线和地线间的电压为2.2×104VC.线路的输电功率为1.1×104WD.线路的输电功率为1.1×106W9．[2021·昆明市摸底](多选)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈接在电压为U0的正弦式交流电源上，定值电阻R1＝R2，变压器原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，通过原、副线圈的电流分别为I1、I2，则()A.I1∶I2＝1∶3B．I1∶I2＝3∶1C.U1∶U0＝1∶10D．U2∶U0＝3∶1010．[2021·湖南师大附中检测](多选)如图所示，面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为22T．矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R＝50Ω，电表均为理想交流电表．当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，下列说法正确的是()A.线圈中感应电动势的表达式为e＝1002cos100t(V)B.P上移时，电流表示数减小C.t＝0时，电压表示数为1002VD.当原、副线圈匝数比为2∶1时，电阻上消耗的功率为50W11．[2021·成都市摸底]如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、电阻为2Ω的电动机M.原线圈输入的交流电压如图乙．闭合开关S，电动机正常工作，电流表示数为1A．下列判断正确的是()A.副线圈两端的电压有效值为222VB.滑动变阻器R的接入电阻为10ΩC.电动机输出的机械功率为12WD.若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小12．[2021·辽宁五校摸底](多选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法中正确的有()A.变压器输入功率与输出功率之比为1∶1B.1min内滑动变阻器上产生的热量为40JC.仅将S从1拨到2，电流表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小13.[2021·成都七校联考](多选)如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是()A.将原线圈滑片P向下滑动时，灯泡变亮B.线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBSC.图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D.若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω14.[2021·全能生联考](多选)如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220V，负载电阻R＝88Ω，电流表的示数为1A．下列判断正确的是()A.原线圈的输入功率为88WB.原线圈和副线圈的匝数比为5∶2C.电流表的示数为0.1AD.若将另一个电阻与原负载R并联，则电流表的示数减小15.[2021·山西五地市联考]如图所示，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“12V6W”的灯泡，分别接入理想变压器原、副线圈回路中．a、b两端连接交流电源，交流电流表示数为0.5A，已知灯泡L2正常发光．以下说法正确的是()A.a、b端输入功率为18WB.a、b端输入电压为36VC.灯泡L1的功率为6WD.若副线圈回路再并联一只同样的灯泡，L2仍能正常发光16．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，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，R1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A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大专题85 变压器的基本规律和动态分析1．D 当滑动变阻器的滑动触头从左向右滑动时，线圈中的电流增大，穿过a 、b 两环的磁通量增加，穿过c 环的磁通量始终为零，故a 、b 两环中有感应电流，c 环中无感应电流，ABC 错误；通过a 、b 两环的磁通量的变化率相同，且磁感线全部集中在铁芯内，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt知，a 、b 两环中的感应电动势一定相等，D 正确．2．D 本题考查了变压器的工作原理，意在考查考生的推理能力．假设理想变压器原线圈的输入电压为U 1，则由变压器的工作原理可知U 1n 1＝U 2n 2，变压器副线圈的输出电压为U 2＝10U 1；当输入电压增加20V 时，即输入电压为(U 1＋20) V ，则变压器的输出电压为U ′2＝10(U 1＋20) V ，则输出电压的变化量为ΔU ＝U ′2－U 2＝(10U 1＋200－10U 1) V ＝200V ，即输出电压增加200V ，ABC 错误，D 正确．3．ACD4．B 交流电的周期为0.2s ，频率f ＝1T ＝5Hz ，A 错误；根据变压器原、副线圈的电压规律可知U 1U 2＝n 1n 2，由于原线圈的电压最大值为0.05V ，故副线圈的电压最大值为3V ，B 正确；变压器的输入电压由螺线管与永磁铁相对运动产生，故输入电压与永磁铁的磁场强弱有关，C 错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，D 错误．5．B 由a 、b 两点间的电压为u ＝2202sin100πt (V)，可知变压器原线圈输入电压U 1＝220V ，根据变压器变压公式可得变压器输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝22V ，保险丝熔断电流为2A ，原线圈中电流为I 1＝2A 时，由U 1I 1＝U 2I 2可得副线圈中电流为I 2＝20A ，此时保险丝会熔断．R 连入电路的最小阻值应大于U 2I 2＝1.1Ω，B 正确. 6．A在滑动变阻器R 的滑片从a 端滑动到b 端的过程中，副线圈电路中的总电阻先增大后减小，将副线圈电路中的电阻等效到原线圈电路中，等效电路图如图所示，根据理想变压器的原理可得R ′＝⎝⎛⎭⎫n 1n 22R 副，故R ′先增大后减小，则通过灯泡L 1(原线圈)的电流先减小后增大，故灯泡L 1先变暗后变亮，灯泡L 1两端的电压先减小后增大，则原线圈两端的电压先增大后减小，由于理想变压器原、副线圈的匝数比固定，根据原、副线圈匝数比与电流的关系知，通过副线圈的电流先减小后增大，根据原、副线圈匝数比与电压的关系知副线圈两端的电压先增大后减小，而灯泡L 2所在支路电阻一直减小，则灯泡L 2先变亮，之后副线圈两端的电压减小，通过副线圈的电流增大，而R 0所在支路电阻一直增大，所以通过R 0的电流减小，灯泡L 2所在支路电流增大，可见灯泡L 2一直变亮，A 正确．7．B 设接入灯泡的数量为n ，每盏灯的额定电流为I ＝P U ＝60220A ＝311A ，流过原、副线圈的电流分别为14nI 和nI ，灯泡的额定电压为U ，原线圈两端的电压为U 原＝4U ＝880V ，发电机输出的电压有效值U 1＝1000V ，输电线损耗电压U 损＝U 1－U 原＝(1000－880) V ＝120V ，由U 损＝14nIr ＝120V ，解得n ＝176，选项B 正确．8．BD 火线中的电流为流过n 1的电流，由n 1n 2＝I 2I 1得I 1＝50A ，A 错误；n 3两端电压为火线与地线间电压由n 3n 4＝U 3U 4得U 3＝2.2×104V ，B 正确；线路输送功率p ＝U 3·I 1＝1.1×106W ，D正确，C 错误．9．AD 10.AD 11.B 12.AC 13.AD 14.AB 15.C16．B 滑动触头P 向上滑动，R 电阻大，副线圈两端电压不变，由“串反并同”得电压表示数变大，B 正确；流过R 1的电流变小，R 1的功率变小，A 错误；由n 1n 2＝I 2I 1知n 1、n 2不变，I 2变小，则I 1变小，C 错误；闭合S ，相当于R 3支路的电阻变小，则示数变小，副线圈干路电流变大，则原线圈电流变大，D 错误．。