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1、2024版高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及描述学案新人教版第十一章 交变电流 传感器课标解读课程标准命题热点1通过实验，认识交变电流。能用公式和图像描述正弦交变电流。2通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时用高电压的道理。3了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。4知道非电学量转化成电学量的技术意义。5通过实验，了解常见传感器的工作原理。会利用传感器设计并制作简单的自动控制装置。6列举传感器在生产生活中的应用。(1)交变电流的图像、表达式及其“四值”的应用。(2)理
2、想变压器的基本原理及动态分析。(3)远距离输电问题。第1讲交变电流的产生及描述知识梳理双基自测ZHI SHI SHU LI SHUANG JI ZI CE知识点1交变电流1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。2图像：如图所示，图甲、乙、丙、丁所示电流都属于交变电流，图戊所示电流属于恒定电流。知识点2正弦式交变电流的产生和变化规律1产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。注意：交变电流的种类有很多，但同时具备这三个条件才会产生正弦式交变电流：匀强磁场；线圈转轴和磁场垂直；匀速转动。2中性面及其特点。(1)定义：与磁场方向垂直的平面
3、。(2)特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零。线圈转动一周，2次经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。3图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图像为正弦曲线，如图所示。4变化规律(线圈从中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：eE msin t。(2)电压u随时间变化的规律：uU msin t。(3)电流i随时间变化的规律：iI msin t。其中是线圈转动的角速度，E mnBS。知识点3描述交变电流的物理量1周期和频率(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化，即线圈转一周所需要的时
4、间，单位是秒(s)，公式T。(2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系：T或f。2交变电流的“四值”(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值。(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值。(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I，U，E。(5)平均值：交变电流图像中波形与横轴所围面积跟时间的比值，其数值可以用n计算。思考：如图为交流发电机线圈的平面图，设磁感应强度为B
5、，线圈边长为l，匝数为n，以O1O2为起点、角速度匀速转动，经过时间t转至实线位置，试推导此时线圈中感应电动势的表达式。答案AB边产生的感应电动势e1nBlsin ，为线圈转过的角度，因为vrl，t，可得e1nBl2sin t；同理CD边产生的感应电动势e2nBl2sin t。则线圈中感应电动势enBl2sin t。双基自测一、堵点疏通1矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，一定会产生正弦式交变电流。()2线圈在磁场中转动的过程中穿过线圈的磁通量最大时，产生的感应电动势也最大。()3矩形线圈在匀强磁场中匀速转动经过中性面时，线圈中的感应电动势为零，电流方向发生改变。()4交流电气设备上所标的电压和电
6、流值是交变电流的有效值。()5交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。()6交变电流的峰值总是有效值的倍。()二、对点激活1图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是(C)解析只要闭合线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动，就能产生正弦式交流电，与轴的位置、线圈的形状无关。除C项的轴与磁感线平行外，其他都能产生正弦式交流电。 所以C项正确，A、B、D三项错误。2(多选)关于中性面，下列说法正确的是(AC)A线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零B线圈在转动中经中性面位置时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大C线圈每经过一次中性面
7、，感应电流的方向就改变一次D线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周，感应电流的方向就改变一次解析中性面是线圈平面与磁感线垂直的位置，线圈经过该位置时，穿过线圈的磁通量最大，各边都不切割磁感线，不产生感应电动势，所以磁通量的变化率为零，A项正确，B项错误；线圈每经过一次中性面，感应电流的方向改变一次，但线圈每转一周时要经过中性面两次，所以每转一周，感应电流方向就改变两次，C项正确，D项错误。3(2021陕西商洛期末)一交流电压的瞬时值表达式为u200sin 50t(V)，下列判断正确的是(D)A该交流电压的频率为50 HzBt0.01 s时，该交流电压的瞬时值为50 VC直接用电压表测
8、该交流电压，其示数为200 VD若将该交流电压加在阻值为2 k的电阻两端，则电阻的发热功率为20 W解析本题考查交变电流的相关物理量的计算问题。由交流电压的瞬时值表达式可知50 rad/s，由2 f可得该交流电压的频率为f25 Hz，选项A错误；在t0.01 s时，该交流电压的瞬时值为200 V，选项B错误；直接用电压表测量交流电压，测量的结果为有效值，示数为U200 V，选项C错误；若将该交流电压加在阻值为2 k的电阻两端，由P可知发热功率为20 W，选项D正确。核心考点重点突破HE XIN KAO DIAN ZHONG DIAN TU PO考点一交变电流的产生及变化规律1正弦式交变电流的变
9、化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数表达式图像磁通量mcos tBScos t电动势eE msin tnBSsin t电压uU msin tsin t电流iI msin tsin t2两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，SB，最大，0，e0，i0，电流方向将发生改变。(2)线圈平面与中性面垂直时，SB，0，最大，e、i都最大。例1如图所示，图(a)图(b)图(c)图(d)过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。下列说法正确的是(C)A图(a
10、)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大B从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是iImsin tC当线圈转到图(c)位置时，感应电流为0，且感应电流方向改变D当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为ba解析图(a)中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，选项A错误；图(b)不是中性面，从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是iImsin t，选项B错误；当线圈转到图(c)位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小，为零，电流方向将改变，选项C正确；当线圈转到图(d)位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故
11、感应电动势最大，ab边感应电流方向为ba，选项D错误。考点二交变电流有效值的求解1正弦交变电流的有效值的计算利用I，U，E计算。2非正弦交变电流的有效值的计算根据电流的热效应计算，注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”，利用公式QI2Rt或Qt列式求解，“相同时间”一般取一个周期。3几种常用的电流及其有效值名称电流(电压)图像有效值正弦式交变电流IU正弦式半波脉冲电流IU正弦式单向脉冲电流IU矩形脉冲电流II1UU1非对称性交变电流IU例2如图所示电路，电阻R1与电阻R2的阻值都为R，理想二极管D(正向电阻可看作为0，反向电阻可看作无穷大)与R1并联，在A、B间加一正弦交
12、流电压u20 sin(100 t)V，则加在R2上的电压有效值为(B)A5 VB5 VC10 VD5 V解析当电源在正半轴时二极管导通，R1被短路，R2电压为电源电压V10 V；电源在负半轴时二极管截止，R1和R2串联，R2两端的电压为5 V，根据有效值的定义：T解得：U5V，故B项正确，A、C、D三项错误。规律总结计算交变电流有效值的方法 (1)分段计算电热，再求和得出一个周期内产生的总热量。(2)利用两个公式QI2Rt和Qt可分别求得电流有效值和电压有效值。(3)若图像部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的(但必须是从零至最大值或从最大值至零)和周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大
13、值间的关系I、U求解。变式训练1如图所示，将一根均匀导线围成圆心角为60的扇形导线框OMN，O为圆心，半径为R，线框总电阻为r，将线框O点置于坐标系的原点，在第二、四象限有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。从t0时刻开始，导线框绕O点以角速度匀速转动，则导线框中感应电流的有效值为(C)ABCD解析本题考查旋转线框切割磁感线产生交变电流有效值的计算。线框转动一周过程中，两次进入磁场、两次离开磁场，所以产生感应电流的时间为tTT；转动切割磁感线产生的感应电动势EBR2，设感应电动势的有效值为E，根据有效值的计算公式可得Tt，解得E，则导线框中感应电流的有效值为I，故C正确，A、B、D错误。
14、考点三交变电流“四值”的比较交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值eE msin tiI msin t计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值E mnBSI m讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值EUI(只适用于正弦式交变电流)(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是指有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值(4)交流电压表和电流表的读数为有效值平均值某段时间内感应电动势或电流的平均值大小BLn计算通过电路截面的电荷量例3如图所示，线圈平面与磁感线平行
15、，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，边长L10 cm的正方形线圈共100匝，线圈的总电阻r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2 rad/s，外电路中的电阻R4 ，不计摩擦，求：(1)由图示位置计时感应电动势的瞬时表达式；(2)由图示位置转过60时的瞬时感应电动势；(3)由图示位置转过60的过程中产生的平均感应电动势；(4)交流电压表的示数；(5)线圈转动一周产生的总热量；(6)从图示位置开始的周期内通过R的电荷量；(7)外力使线圈转动一周所做的功解析(1)感应电动势的最大值为EmnBS1000.50.122 V3.14 V感应电动势瞬时表达式为eEmcost3.14 cos2
16、t(V)。(2)由图示位置转过60时的瞬时感应电动势为eEmcos603. 140.5 V1. 57 V。(3)由图示位置转过60的过程中产生的平均感应电动势为Enn100V2.6 V。(4)交流电压表的示数为外电路两端电压的有效值，即URV1.78 V。(5)线圈转动一周产生的总热量为QT0.99 J。(6)在周期内通过电阻R的电荷量为qIC0.087 C(7)外力使线圈转动一周所做的功等于线圈转动一周产生的总热量，为0.99 J。答案(1)e3.14 cos2t (V)(2)1. 57 V(3)2.6 V(4)1. 78 V(5)0. 99 J(6)0. 087 C(7)0. 99 J名师
17、点拨书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)求出角速度，2f。(2)根据公式EmnBS求出相应峰值。(3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。开始计时线圈与中性面重合，则it函数式为iImsint；开始计时线圈与中性面垂直，则it函数式为iImcost；开始计时线圈与中性面夹角为，则it函数式为iImsin(t)。名师讲坛素养提升MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG交变电流规律的“等效”应用有些题目中，产生交变电流的方式与发电机不同，但产生的交变电流相似，可以等效应用交变电流规律求解相应的物理量。例4(2021安徽模拟)如图所示，两根金属直导轨OM和P
18、N平行放置且OM与x轴重合，两导轨间距为d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿y轴方向的宽度按yd|sin x|的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环与两导轨接触良好，现有一根与两导轨接触良好的导体棒从OP开始始终垂直导轨沿x轴正方向以速度v做匀速运动，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabx图像可能正确的是(D)解析本题考查交变电流的产生和交变电流图像问题。导体棒向右匀速运动切割磁感线产生感应电动势，eByvBdv|sinx|，外圆环内的电流为正弦交变电流；在通过第一个磁场区域的前一半时间内，通过外圆环的电流为顺时针增加的，由楞次定律可判断内环内a端电势
19、高于b端，因电流的变化率逐渐减小，故Uab逐渐减小，同理可知，在通过第一个磁场区域的后一半时间内，通过大圆环的电流为顺时针减小的，则由楞次定律可知，a端电势低于b端，Uab为负值，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大，D正确。变式训练2(多选)面积都为S且电阻相同的正方形线圈和圆形线圈，分别放在如图所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO轴做匀速转动，图乙中磁场变化规律为BB0cos，从图示位置开始计时，则 (ACD)A两线圈的磁通量变化规律相同B两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C经相同的时间t(tT)，两线圈产生的热量相同D从图示位置时刻起，经
20、时间，流过两线圈横截面的电荷量相同解析图甲中通过线圈的磁通量变化规律为甲B0Scost，图乙中通过线圈的磁通量变化规律为乙B0Scost。由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的变化规律相同，达到最大值的时刻也相同，有效值E也相同。又因两线圈电阻相同，所以Qt也相同，经过时间，流过两线圈横截面的电荷量q也相同，故A、C、D三项正确。2年高考1年模拟2 NIAN GAO KAO 1 NIAN MO NI1(2019天津卷，8)(多选)单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是(BC)A时刻线框平面与
21、中性面垂直B线框的感应电动势有效值为C线框转一周外力所做的功为D从t0到t过程中线框的平均感应电动势为解析A错：中性面的特点是线框平面与磁场垂直，穿过的磁通量最大，磁通量变化率最小，则时刻线框在中性面上。B对：电动势最大值为Emmm，对正弦交流电，E有。C对：由功能关系知，线框转一周外力做的功等于产生的电能，WE电T。D错：由法拉第电磁感应定律知，。2(2020北京朝阳质检)大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以10rad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计
22、时起点，则下列推断正确的是(B)A该发电机产生的交流电频率是10 HzBt0时线圈中的电流方向为abcdaCt0.5 s时线圈中的电流方向发生变化Dt 5 s时线圈中的电流最小解析该发电机产生的交流电频率是f5 Hz，选项A错误；由右手定则可知，t0时线圈中的电流方向为abcda，选项B正确；t0.5 s时线圈转过的角度为5，此位置线圈中的电流最大，电流方向没有发生变化，选项C错误；t5 s时线圈转过的角度为50，线圈恰在题图位置，此位置线圈中的电流最大，选项D错误。故选B。第2讲理想变压器电能的输送一、选择题(本题共10小题，16题为单选，710题为多选)1(2019江苏卷)某理想变压器原、
23、副线圈的匝数之比为110，当输入电压增加20 V时，输出电压(D)A降低2 VB增加2 VC降低200 VD增加200 V解析理想变压器的电压与匝数关系为，整理可得，即原、副线圈匝数比等于电压变化量之比，当U120 V时，U2200 V，选项D正确。2(2020江西南城一中期末)一自耦调压变压器(可看成理想变压器)的电路如图甲所示，移动滑动触头P可改变副线圈匝数。已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈匝数为1 100匝，接在如图乙所示的交流电源上，电压表为理想电表，则(D)A交流电源电压瞬时值的表达式为u220sin t(V)BP向上移动时，电压表的示数变大，最大示数为380 VCP向下移
24、动时，变压器的输入功率不变DP向下移动时，通过原线圈的电流减小解析本题结合ut图像考查自耦变压器的动态变化问题。由题图乙可知，交变电压的最大值Em220 V，周期T0.02 s，则100 rad/s，则交流电源电压瞬时值的表达式u220 sin 100t(V)，A错误；电压表的示数为交流电压的有效值，由原、副线圈电压关系可知，原线圈两端的电压有效值U1220 V，原线圈匝数n1不变，所以，副线圈匝数最大时，副线圈两端的电压U2最大，最大值U2 V380 V，即电压表示数最大值为380 V，B错误；变压器的输入功率由负载决定，即变压器的输入功率等于电阻R消耗的功率P，滑片P向下移动时，副线圈匝数
25、减少，电压U2减小，所以电阻R消耗的功率减小，变压器的输入功率减小，C错误；变压器原、副线圈电流关系为，解得通过原线圈的电流I1I2，通过副线圈的电流I2，联立解得I1，P向下移动时，副线圈匝数n2减少，则I1减小，D正确。3(2020河南驻马店期末)一交流电源电压U220 sin 100t(V)，通过理想变压器对电路供电，电路如图所示。已知原、副线圈匝数比为4：1，灯泡的额定功率为55 W，排气扇电机线圈的电阻为1 ，电流表的示数为3 A，用电器均正常工作，电表均为理想电表，则(B)A电压表的示数为880 VB电动机的发热功率为4 WC电动机的电功率为106 WD通过保险丝的电流为12 A解
26、析本题考查副线圈带负载的变压器问题。根据题意可知，变压器输入电压的有效值U1220 V，电压表的示数为变压器的输出电压，根据变压比公式可得U2 55 V，故A错误；因为灯泡正常发光，所以通过灯泡的电流I11 A，电流表的示数为变压器的输出电流则I23 A，根据并联电路电流的特点可知，通过电动机的电流IM I2IL2 A，所以电动机的发热功率P热IRM 4 W。故B正确；电动机的电功率PU2IM110 W，故C错误；通过保险丝的电流即为变压器的输入电流I1，根据变流比可得，I10.75 A，故D错误。4(2021四川成都调研)如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1500匝，副线圈匝数n2 100匝
27、，原线圈中接一交变电源，交变电压u220 sin 100t(V)。副线圈中接一电动机，电阻为11 ，电流表A2示数为1 A。电表对电路的影响忽略不计，则(C)A此交变电流的频率为100 HzB电压表的示数为220 VC电流表A1的示数为0.2 AD此电动机的输出功率为30 W解析本题考查理想变压器以及电动机知识。由交变电压的公式知，频率f50 Hz，A错误；原线圈两端的电压有效值为220 V，故电压表的示数为220 V，B错误；根据电流与匝数成反比知，电流表A1的示数I1I20.2 A，故C正确；根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压U2 U144 V，电动机输入功率为P2U2I2441 W
28、44 W，内阻消耗的功率PIR111 W11 W，则此电动机的输出功率P出P2 P 4411 W33 W，故D错误。5(2021广东清远)如图所示为一个小型水电站示意图，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R。T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2，T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是(D)A当用户的用电器增多时，U2减小，U4变大B当用户的用电器增多时，P2变大，P3减小C要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时
29、应减小降压变压器的匝数比D要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比解析本题考查远距离输电问题。交流发电机的输出电压U1一定，变压器匝数不变，根据，可知U2不变，故A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P3变大，故B错误；输入功率一定时，根据PUI和P损I2R可知，要减小线路的损耗，应减小线路上的电流，又因U1一定，根据可知，应增大升压变压器的匝数比，由于U3U2I2R，U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压不变，根据可知，应增大降压变压器的匝数比，故C错误，D正确。6(2020山西晋城一模)如图所示，a、b是电路中的两个定值电
30、阻，当理想变压器原线圈M、N两端加上10 V的正弦交变电压时，a、b两电阻两端的电压均为1 V，则a和b的电功率之比为(D)A11B110C91D19解析本题考查原线圈带负载的理想变压器问题。原线圈两端电压为10 V1 V9 V，则原、副线圈匝数比为91，根据公式，可得，由于两电阻两端的电压相等，所以根据公式PUI可得两者的电功率之比为19，选项D正确。7如图甲所示，在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压u1Umsint，在副线圈的输出端串接上一只理想整流二极管D和滑动变阻器R，则(BCD)A当滑片P上移时，原线圈中的电流I1变大B当滑片P上移时，原线圈的输入功率变小C当拿掉二极管后，副线圈中
31、的交流电周期与原来相同D保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的解析由于原线圈两端电压不变，副线圈两端电压不变，当滑片P上移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以副线圈中的电流变小，则原线圈中的电流变小，故A错误；由于原线圈中的电流变小，电压不变，所以功率变小，故B正确；有二极管存在时，副线圈中交变电流一个周期内只有半个周期有电流，但周期不变，拿掉二极管后，副线圈中交变电流的周期不变，故C正确；设副线圈两端电压为U0，有二极管时，根据电流的热效应得：T，解得U1，无二极管时，R两端的电压为：U2U0，根据I可得：保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的，故D正确。8(2021山西太原
32、月考)某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图所示。当通有交变电流的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转，不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n21 000，则(AB)A当用该表测量50 Hz的交变电流时，电流表G中通过 的是交变电流B当用该表测量50 Hz的交变电流时，若电流表G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 AC当用该表测量50 Hz的交变电流时，若导线中通过的是10 A矩形脉冲电流，电流表G中通过的电流是10 mAD当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小解析变压器不改变交变电流的频率，电流表G中通过的仍是交变电流，A正确
33、；根据变压器原、副线圈电流与匝数成反比，I1I20.05 A50 A，B正确；若导线中通过的是10 A矩形脉冲交变电流，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交变电流的频率，不影响测量值的准确性，D错误。9(2021湖南师大附中月考)如图所示，理想变压器为降压变压器，原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电源相连，副线圈通过导线与灯泡L2和L3相连，三个灯泡规格完全相同，开始时开关S处于断开状态。当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的是(AB)A灯泡L1和L2中的电流有效值可能相等B灯泡L2两端的电压变小C灯泡L1变亮，灯
34、泡L2的亮度不变D电源的输出功率不变解析本题考查原线圈含有负载的理想变压器问题。因为理想变压器是降压变压器，则n1n2，当S闭合后，根据I1n1I2n2可知，I1n2，原线圈比副线圈的导线粗Bn1n2，原线圈比副线圈的导线细Cn1n2，原线圈比副线圈的导线粗Dn1n2，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈中的电流大于原线圈中的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确。本题选不正确的，故选A、C、D。2(2018江苏卷，2)采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为(C)A55 kVB110 kVC440 k
35、VD880 kV解析输送功率PUI输电线上损耗的功率P损I2r2r 。当P损减小为原来的时，输电电压应变为原来的2倍。3(2020海南月考)将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的理想变压器。已知原线圈匝数不变，副线圈原来是30匝，则副线圈新增匝数为(A)A120匝B150匝C180匝D220匝解析本题考查理想变压器及其相关知识点。由理想变压器的电压与匝数关系可知，起初原、副线圈匝数分别是1 100匝和30匝，把输出电压等于30 V代入公式可得n2150匝，所以需要新增150匝30匝120匝，选项A正确。核心考点重点突破HE XIN KAO DIAN ZH
36、ONG DIAN TU PO考点一理想变压器基本关系的应用理想变压器的制约关系(1)电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定。(2)功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定。(3)电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。特别提醒：关于理想变压器的四点说明(1)变压器不能改变直流电压。(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。(3)理想变压器本身不消耗能量。(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。例1如图所示，理想变压器的原线圈接在u220sin 100t(V)的交流电源上，副线圈接有R55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(B)A原线圈的输入功率为220 WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50 s解析理想变压器原线圈两端电压的有效值为U1220 V，由得U2110 V，即电压表的读数为110 V，通过负载电阻的电流I2 A2 A，则副线圈的输出功率PU2I21102 W220 W，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为220 W，故选项A、C错