2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版期中必刷?？碱}之變壓器

第49頁（共49頁）2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版（2019）期中必刷常考題之變壓器一．選擇題（共8小題）1．（2024秋?深圳期末）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1。n2，定值電阻R＝27.5Ω，理想電流表A2的示數(shù)I2＝2A，a、b兩端接正弦交流電源u=220A．n1：n2＝1：20 B．理想電壓表V的示數(shù)U＝220V C．理想電流表A1的示數(shù)為0.5A D．定值電阻R中電流變化的頻率為50Hz2．（2025?越秀區(qū)校級(jí)模擬）隨著生活中的電子設(shè)備越來越多，在不知不覺中各種“理不清”的充電線給我們帶來了困擾。無線充電的引入，讓手機(jī)、智能手表和電動(dòng)牙刷等設(shè)備擺脫了“充電線”的牽制，使這些設(shè)備做到了“放下即充”，如圖1所示，某智能手表正準(zhǔn)備進(jìn)行無線充電，其原理可簡化為如圖2所示的裝置，當(dāng)送電線圈接入如圖3所示的交流電源后，送電線圈接有電阻R1，受電線圈接有電阻R2＝4Ω，送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2＝5：1，此時(shí)智能手表處于“超級(jí)充電”模式，其兩端的電壓為20V，充電電流為5A，充電裝置線圈可視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．送電線圈兩端電壓為220V B．送電線圈所接電阻R1＝20Ω C．此充電器在“超級(jí)快充”模式下，耗電功率為200W D．受電線圈中的感應(yīng)電流的磁場總是與供電線圈中電流的磁場方向相反3．（2024秋?湖北期末）如圖所示，理想變壓器原線圈一側(cè)接在u＝2202sin（100πt）V的正弦交流電源上，原、副線圈的匝數(shù)比為1：2，原、副線圈的回路中分別接有R0＝5Ω的定值電阻和滑動(dòng)變阻器R，開始時(shí)變阻器R接入電路的阻值也為R0，圖中電流表可視為理想電流表，則（）A．通過電流表的電流方向每秒改變50次 B．若逐漸增大R的阻值，則電流表讀數(shù)逐漸變小 C．若逐漸增大R的阻值，則R的電功率逐漸變小 D．副線圈兩端電壓u′與電流表讀數(shù)I之間的關(guān)系為u′＝（440﹣10I）V4．（2024秋?滎陽市期末）以下四幅圖片中：圖甲是霍爾元件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖乙是真空冶煉爐；圖丙是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖丁是手機(jī)無線充電。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，穩(wěn)定時(shí)M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系與導(dǎo)電粒子的電性無關(guān) B．圖乙中，真空冶煉爐是利用自感來熔化金屬的裝置 C．圖丙中，增大加速電壓，粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能將變大 D．圖丁中，無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是互感現(xiàn)象5．（2024秋?望花區(qū)校級(jí)期末）如圖所示某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)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(jì)；各部分電壓、電流和線圈匝數(shù)符號(hào)如圖。下列關(guān)于線圈間電壓、電流關(guān)系說法正確的是（）A．無論開關(guān)S閉合還是斷開，線圈n1與n2的電壓和匝數(shù)關(guān)系均為U1B．開關(guān)S閉合“儲(chǔ)能”時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I1C．開關(guān)S閉合“放能”時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I1D．開關(guān)S斷開時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I6．（2024秋?濟(jì)南期末）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為44：1，原線圈輸入交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202sin100π(V)，RA．5W B．52W C．2.5W D7．（2025?鹽城一模）如圖所示是火花塞點(diǎn)火的原理圖。變壓器原線圈與蓄電池、開關(guān)組成閉合回路，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間，副線圈感應(yīng)出上萬伏高壓，火花塞產(chǎn)生電火花，則（）A．這個(gè)變壓器為降壓變壓器 B．開關(guān)一直閉合時(shí)火花塞兩端也有高壓 C．開關(guān)斷開，變壓器鐵芯中的磁通量減小 D．若開關(guān)接到副線圈回路，閉合開關(guān)瞬間火花塞也能產(chǎn)生電火花8．（2024秋?保定期末）如圖甲所示的電路，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為1200和600，定值電阻R1＝R2＝20Ω，電源兩端電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知電壓表和電流表為理想電表，則（）A．副線圈中電流頻率為50Hz B．電壓表示數(shù)為50V C．電流表示數(shù)為1A D．電阻R2的功率為70W二．多選題（共4小題）（多選）9．（2024秋?遼陽期末）風(fēng)能是可再生的清潔能源，儲(chǔ)量大、分布廣，在一定的技術(shù)條件下，風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。如圖所示，這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡化模型，風(fēng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使葉片的轉(zhuǎn)速為nr/s，升速齒輪箱的轉(zhuǎn)速比為1：k，高速轉(zhuǎn)軸使匝數(shù)為N的發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電通過理想變壓器后向用戶端的m盞燈泡供電，其中燈泡L為指示燈，燈泡L與用戶端的燈泡相同，額定電壓均為U，所有燈泡正常發(fā)光，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：m B．用戶端的交變電流的頻率為kn C．發(fā)電機(jī)線圈的面積S=2D．若增加用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，則燈泡L變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗（多選）10．（2025?十堰一模）某地突發(fā)停電后，一小區(qū)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)通過如圖所示的理想變壓器為業(yè)主供電，已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，圖中電表均為理想交流電表，當(dāng)開關(guān)S1、S2均斷開時(shí)，兩電流表的示數(shù)均為0，電壓表V1的示數(shù)為380V，電壓表V2的示數(shù)為220V，下列說法正確的是（）A．當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，兩電流表示數(shù)的比值I1B．當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，兩電壓表示數(shù)的比值U1C．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電流表示數(shù)的比值I1D．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電壓表示數(shù)的比值U（多選）11．（2024秋?海淀區(qū)期末）如圖是理想變壓器的示意圖，原線圈與220V正弦式交流電源連接，副線圈通過導(dǎo)線與用電器連接。輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用電器。已知原、副線圈的匝數(shù)之比為n：1。下列說法正確的是（）A．原線圈輸入電流與副線圈中的電流之比為n：1 B．原線圈輸入電壓與副線圈輸出電壓之比為n：1 C．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，副線圈中電流隨之減小 D．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，原線圈的輸入功率隨之增大（多選）12．（2024秋?福田區(qū)校級(jí)期末）豐城中學(xué)小明同學(xué)組裝了一臺(tái)斯特林發(fā)電機(jī)，如圖甲所示，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導(dǎo)線框的匝數(shù)為N，面積為S，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，矩形導(dǎo)線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shù)比為1：4，圖示時(shí)刻線框平面與磁感線垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，交流電壓表V1、V2均視為理想電表，不計(jì)線框的電阻。下列說法正確的是（）A．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為2NBSωB．滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，R1的發(fā)熱功率增大 C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過程中，電壓表V2的示數(shù)始終為NBSω2D．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為NBSω三．解答題（共3小題）13．（2024秋?遼陽期末）如圖所示，電動(dòng)汽車充電站變壓器的輸入電壓為1kV，輸出電壓為220V，同時(shí)給8個(gè)充電樁供電，每個(gè)充電樁的輸入電流為12A，求：（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2；（2）變壓器原線圈的輸入功率P。14．（2024秋?中山區(qū)校級(jí)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(gè)滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω），現(xiàn)電路正常工作，兩塊理想交流電流表A1的示數(shù)為I1＝0.5A，A2的示數(shù)為I2＝2.0A，求：（1）變壓器原副線圈的匝數(shù)比k；（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，求副線圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm（結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位）。15．（2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末）某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用（兩個(gè)變壓器均為理想變壓器）．（1）畫出輸送電路圖，求輸電線上的電流．（2）求升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比．（3）求降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比．

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版（2019）期中必刷常考題之變壓器參考答案與試題解析題號(hào)12345678答案ABBDAACC一．選擇題（共8小題）1．（2024秋?深圳期末）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1。n2，定值電阻R＝27.5Ω，理想電流表A2的示數(shù)I2＝2A，a、b兩端接正弦交流電源u=220A．n1：n2＝1：20 B．理想電壓表V的示數(shù)U＝220V C．理想電流表A1的示數(shù)為0.5A D．定值電阻R中電流變化的頻率為50Hz【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓器兩端的功率關(guān)系．【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】由副線圈的電流計(jì)電阻值，可知副線圈電壓，由ab間接的正弦交流電表達(dá)式，可知原線圈電壓，根據(jù)原副線圈電壓，可計(jì)算匝數(shù)比；由正弦交流電的表達(dá)式，可知電壓有效值，即得到理想電壓表的示數(shù)；由原副線圈匝數(shù)比及副線圈電流，即可計(jì)算原線圈的電流；由原副線圈的電流頻率關(guān)系，可根據(jù)原線圈的電流頻率可計(jì)算電阻R中的頻率。【解答】解：B、由正弦交流電的表達(dá)式u=2202sin(100πt)V，可知電壓有效值為：U=UA、由副線圈的電流計(jì)電阻值，可知副線圈電壓：U2＝I2R，解得：U2＝55V，由B選項(xiàng)分析可知，U＝220V，由原副線圈電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，可知匝數(shù)比滿足：n1：n2＝U：U2，解得匝數(shù)比為：4：1，故A錯(cuò)誤；C、由原副線圈匝數(shù)比及副線圈電流的關(guān)系：I1：I2＝n2：n1，即可知原線圈的電流：I1＝0.5A，故C正確；D、由原副線圈的電流頻率相等，原線圈的電流頻率為：f=ω2π=100π本題選擇錯(cuò)誤的，故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的計(jì)算，關(guān)鍵是掌握原副線圈的電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系。2．（2025?越秀區(qū)校級(jí)模擬）隨著生活中的電子設(shè)備越來越多，在不知不覺中各種“理不清”的充電線給我們帶來了困擾。無線充電的引入，讓手機(jī)、智能手表和電動(dòng)牙刷等設(shè)備擺脫了“充電線”的牽制，使這些設(shè)備做到了“放下即充”，如圖1所示，某智能手表正準(zhǔn)備進(jìn)行無線充電，其原理可簡化為如圖2所示的裝置，當(dāng)送電線圈接入如圖3所示的交流電源后，送電線圈接有電阻R1，受電線圈接有電阻R2＝4Ω，送電線圈和受電線圈的匝數(shù)比n1：n2＝5：1，此時(shí)智能手表處于“超級(jí)充電”模式，其兩端的電壓為20V，充電電流為5A，充電裝置線圈可視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．送電線圈兩端電壓為220V B．送電線圈所接電阻R1＝20Ω C．此充電器在“超級(jí)快充”模式下，耗電功率為200W D．受電線圈中的感應(yīng)電流的磁場總是與供電線圈中電流的磁場方向相反【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；電功和電功率的計(jì)算．【專題】定量思想；方程法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】B【分析】根據(jù)理想變壓器的規(guī)律求解送電線圈中的電流，根據(jù)電路連接情況結(jié)合理想變壓器的規(guī)律分析AB選項(xiàng)；根據(jù)電功率的計(jì)算公式求解此充電器在“超級(jí)快充”模式下耗電功率；根據(jù)楞次定律分析受電線圈中感應(yīng)電流的磁場與供電線圈中電流的磁場方向的關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈B、充電電流為I2＝5A，則根據(jù)理想變壓器的規(guī)律，可知：I1：I2＝n2：n1，得送電線圈中的電流I1＝1A，交流電源的電壓有效值為：U=22022V＝220V，智能手表兩端的電壓為U'＝20V，則受電線圈兩端電壓為U2＝U'+I2R2＝40V，根據(jù)理想變壓器的規(guī)律，可知：U1：U2＝n1：n2，送電線圈兩端電壓為U1＝200V，根據(jù)U＝U1+R1I1，得R1＝20Ω，故AC、此充電器在“超級(jí)快充”模式下，耗電功率為P＝UI1＝220×1W＝220W，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)供電線圈中電流增加時(shí)，穿過受電線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，此時(shí)受電線圈的中感應(yīng)電流的磁場與供電線圈中電流的磁場方向相反，當(dāng)供電線圈中電流減小時(shí)，穿過受電線圈的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知此時(shí)受電線圈中感應(yīng)電流的磁場與供電線圈中電流的磁場方向相同，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道理想變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比；知道理想變壓器的輸出功率決定輸入功率且相等。3．（2024秋?湖北期末）如圖所示，理想變壓器原線圈一側(cè)接在u＝2202sin（100πt）V的正弦交流電源上，原、副線圈的匝數(shù)比為1：2，原、副線圈的回路中分別接有R0＝5Ω的定值電阻和滑動(dòng)變阻器R，開始時(shí)變阻器R接入電路的阻值也為R0，圖中電流表可視為理想電流表，則（）A．通過電流表的電流方向每秒改變50次 B．若逐漸增大R的阻值，則電流表讀數(shù)逐漸變小 C．若逐漸增大R的阻值，則R的電功率逐漸變小 D．副線圈兩端電壓u′與電流表讀數(shù)I之間的關(guān)系為u′＝（440﹣10I）V【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無負(fù)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(jù)u＝2202sin（100πt）V，分析頻率，從而分析A；根據(jù)歐姆定律分析B；根據(jù)原、副線圈電壓的比值關(guān)系及等效原理分析CD。【解答】解：A、由u＝2202sin（100πt）V可知，該交流電ω＝100π，其頻率為f=ω2π=100π2πB、若增大R的阻值，則整個(gè)電路阻值增大，原線圈電流將減小，則副線圈電流也將減小，所以電流表讀數(shù)變小，故B正確；CD、假設(shè)電流表讀數(shù)為I，則原線圈電流為2I，可知220-2可得：u'＝440﹣20I（V）在考慮R的功率時(shí)，除R的其他部分可當(dāng)做電動(dòng)勢(shì)為440V內(nèi)阻為20Ω的電源，開始時(shí)R＜20Ω，當(dāng)R阻值增大時(shí)，其功率先增大后減小，故CD錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查變壓器與電路的綜合應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是知道變壓器的基本關(guān)系，會(huì)做電路的等效處理。4．（2024秋?滎陽市期末）以下四幅圖片中：圖甲是霍爾元件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖乙是真空冶煉爐；圖丙是回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖丁是手機(jī)無線充電。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，穩(wěn)定時(shí)M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系與導(dǎo)電粒子的電性無關(guān) B．圖乙中，真空冶煉爐是利用自感來熔化金屬的裝置 C．圖丙中，增大加速電壓，粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能將變大 D．圖丁中，無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是互感現(xiàn)象【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；回旋加速器；霍爾效應(yīng)與霍爾元件；渦流的應(yīng)用與防止．【專題】定性思想；推理法；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合；推理論證能力．【答案】D【分析】A.根據(jù)左手定則對(duì)正負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向判斷，再分析電勢(shì)的高低變化情況；B.根據(jù)電磁感應(yīng)渦流現(xiàn)象分析判斷；C.根據(jù)回旋加速器的工作原理結(jié)合最大速度的情況進(jìn)行分析判斷；D.根據(jù)變壓器的工作原理進(jìn)行分析判斷?！窘獯稹拷猓篈.霍爾元件中若導(dǎo)電粒子為正電荷，根據(jù)左手定則可以判斷出正電荷向N點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，N點(diǎn)電勢(shì)高；若導(dǎo)電粒子為負(fù)電荷，根據(jù)左手定則可以判斷出負(fù)電荷向N點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，N點(diǎn)電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；B.真空冶煉爐是利用電磁感應(yīng)中的渦流來熔化金屬的裝置，故B錯(cuò)誤；C.增大加速電壓，帶電粒子在電場中加速的次數(shù)減小，但離開加速器時(shí)速度大小不變，則粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D.無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是互感現(xiàn)象，屬于變壓器的工作原理，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】考查電磁感應(yīng)的相關(guān)問題和霍爾效應(yīng)等知識(shí)，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。5．（2024秋?望花區(qū)校級(jí)期末）如圖所示某節(jié)能儲(chǔ)能輸電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)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(jì)；各部分電壓、電流和線圈匝數(shù)符號(hào)如圖。下列關(guān)于線圈間電壓、電流關(guān)系說法正確的是（）A．無論開關(guān)S閉合還是斷開，線圈n1與n2的電壓和匝數(shù)關(guān)系均為U1B．開關(guān)S閉合“儲(chǔ)能”時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I1C．開關(guān)S閉合“放能”時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I1D．開關(guān)S斷開時(shí)，線圈n1與n2的電流和匝數(shù)關(guān)系為I【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)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(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算；根據(jù)能量守恒定律分析能量關(guān)系，結(jié)合變壓規(guī)律可得電流關(guān)系，據(jù)此分析BCD?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：U1=n1ΔΦΔt，U2=nB、開關(guān)S閉合“儲(chǔ)能“時(shí)，根據(jù)能量守恒定律：U1I1＝U2I2+U5I5，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)U2UU5成正比得：U1n1=U2n2=U5n5，解得n1IC、開關(guān)S閉合“放能“時(shí)，通過n1線圈的電流為零，根據(jù)能量守恒定律：U5I5＝U2I2，解得I2I5=D、開關(guān)S斷開時(shí)U1I1＝U2I2，解得I1I2故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】在變壓器問題中，不管有多少個(gè)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。6．（2024秋?濟(jì)南期末）如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為44：1，原線圈輸入交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=2202sin100π(V)，RA．5W B．52W C．2.5W D【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定量思想；比例法；交流電專題；推理論證能力．【答案】A【分析】由變壓器的原副線圈匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系，可知副線圈的電壓，結(jié)合兩個(gè)定值電阻的阻值，即可知副線圈的電功率，根據(jù)能量守恒，即可得到理想變壓器的輸入功率。【解答】解：由交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式，得到原線圈的電壓有效值為：U=Um2，解得：由變壓器的原副線圈匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系n1n2=UU由兩個(gè)定值電阻的阻值，即可知副線圈的電功率為：P=U出2R1根據(jù)能量守恒，即可得到理想變壓器的輸入功率為：P入＝P＝5W，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式，得到原線圈的電壓有效值。7．（2025?鹽城一模）如圖所示是火花塞點(diǎn)火的原理圖。變壓器原線圈與蓄電池、開關(guān)組成閉合回路，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間，副線圈感應(yīng)出上萬伏高壓，火花塞產(chǎn)生電火花，則（）A．這個(gè)變壓器為降壓變壓器 B．開關(guān)一直閉合時(shí)火花塞兩端也有高壓 C．開關(guān)斷開，變壓器鐵芯中的磁通量減小 D．若開關(guān)接到副線圈回路，閉合開關(guān)瞬間火花塞也能產(chǎn)生電火花【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定性思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】C【分析】根據(jù)副線圈電壓大小分析A，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析B，根據(jù)磁通量的變化情況分析CD。【解答】解：A．變壓器將蓄電池的低電壓轉(zhuǎn)化為上萬伏高壓，是升壓變壓器，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)一直閉合時(shí)通過變壓器原線圈的電流不變，穿過鐵芯的磁通量不變，無法在副線圈感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C．開關(guān)斷開，變壓器原線圈的電流減小，則變壓器鐵芯中的磁通量減小，故C正確；D．穿過鐵芯的磁通量不變，無法在副線圈感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的原理，解題關(guān)鍵掌握磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。8．（2024秋?保定期末）如圖甲所示的電路，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為1200和600，定值電阻R1＝R2＝20Ω，電源兩端電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知電壓表和電流表為理想電表，則（）A．副線圈中電流頻率為50Hz B．電壓表示數(shù)為50V C．電流表示數(shù)為1A D．電阻R2的功率為70W【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；交變電流的周期、頻率、相位；交流電表的讀數(shù)；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】C【分析】本題根據(jù)周期頻率關(guān)系、歐姆定律、原、副線圈兩端的電壓比等于匝數(shù)比、電功率計(jì)算式，即可解答?！窘獯稹拷猓篈、副線圈中電流頻率與原線圈中電流頻率相同為f=故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)U1U2根據(jù)閉合電路得歐姆定律E=解得電壓表的示數(shù)U2＝40V故B錯(cuò)誤；C、電流表示數(shù)為I1故C正確；D、電阻R2的功率為P=代入數(shù)值得電阻R2的功率P＝80W故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)周期頻率關(guān)系、歐姆定律、原、副線圈兩端的電壓比等于匝數(shù)比、電功率計(jì)算式的掌握，難度中等。二．多選題（共4小題）（多選）9．（2024秋?遼陽期末）風(fēng)能是可再生的清潔能源，儲(chǔ)量大、分布廣，在一定的技術(shù)條件下，風(fēng)能可作為一種重要的能源得到開發(fā)利用。如圖所示，這是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡化模型，風(fēng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，使葉片的轉(zhuǎn)速為nr/s，升速齒輪箱的轉(zhuǎn)速比為1：k，高速轉(zhuǎn)軸使匝數(shù)為N的發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電通過理想變壓器后向用戶端的m盞燈泡供電，其中燈泡L為指示燈，燈泡L與用戶端的燈泡相同，額定電壓均為U，所有燈泡正常發(fā)光，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線圈的電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：m B．用戶端的交變電流的頻率為kn C．發(fā)電機(jī)線圈的面積S=2D．若增加用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，則燈泡L變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗【考點(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．【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】根據(jù)轉(zhuǎn)速和頻率關(guān)系分析；根據(jù)變壓器的輸入功率等于輸出功率，結(jié)合變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律分析；根據(jù)有效值和最大值的關(guān)系得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，然后結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的計(jì)算公式計(jì)算；根據(jù)輸入功率和輸出功率相等，得到副線圈電阻和原線圈電阻的關(guān)系，然后根據(jù)增多用戶端的燈泡數(shù)量，即增大副線圈接入電路總電阻減小分析?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)理想變壓器原副線圈功率相同u1I1＝u2I2因所有燈泡相同且正常發(fā)光，所以I2＝mI1根據(jù)理想變壓器的原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系n故A錯(cuò)誤；B.低速轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為n，由升速齒輪箱可知發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速為kn，所以用戶端的交變電流的頻率為kn，故B正確；C.根據(jù)條件可知u2＝U所以發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)有效值為E＝（m+1）U則發(fā)電線圈的電動(dòng)勢(shì)最大值為Emax=2E=2（m+1且Emax＝NBSω＝NBS×2πkn求得發(fā)電機(jī)線圈的面積為S=故C錯(cuò)誤；D.理想變壓器輸入功率與輸出功率相等，所以P入＝P出U1(整理得到R若增多用戶端的燈泡數(shù)量，且葉片的轉(zhuǎn)速不變，所以電動(dòng)勢(shì)E不變，R2變小，RA不變，原副線圈電壓比值不變，所以U2變小，U1變小，UA變大則A燈變亮（設(shè)燈泡不會(huì)被燒壞），其余燈泡的亮度變暗，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】掌握變壓器的輸入功率和輸出功率相等，知道功率的計(jì)算公式，掌握變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律，在原線圈和電源之間接有電阻時(shí)，要能夠得到變壓器的輸入電壓和電源電壓的關(guān)系。（多選）10．（2025?十堰一模）某地突發(fā)停電后，一小區(qū)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)通過如圖所示的理想變壓器為業(yè)主供電，已知發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，圖中電表均為理想交流電表，當(dāng)開關(guān)S1、S2均斷開時(shí)，兩電流表的示數(shù)均為0，電壓表V1的示數(shù)為380V，電壓表V2的示數(shù)為220V，下列說法正確的是（）A．當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，兩電流表示數(shù)的比值I1B．當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，兩電壓表示數(shù)的比值U1C．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電流表示數(shù)的比值I1D．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電壓表示數(shù)的比值U【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】定量思想；歸納法；交流電專題；理解能力．【答案】AD【分析】根據(jù)變壓器的變壓比和變流比計(jì)算即可?！窘獯稹拷猓涸O(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，根據(jù)已知條件可知n1n2=380220=1911故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查理想變壓器，目的是考查學(xué)生的理解能力。（多選）11．（2024秋?海淀區(qū)期末）如圖是理想變壓器的示意圖，原線圈與220V正弦式交流電源連接，副線圈通過導(dǎo)線與用電器連接。輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用電器。已知原、副線圈的匝數(shù)之比為n：1。下列說法正確的是（）A．原線圈輸入電流與副線圈中的電流之比為n：1 B．原線圈輸入電壓與副線圈輸出電壓之比為n：1 C．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，副線圈中電流隨之減小 D．當(dāng)變阻器R的阻值減小時(shí)，原線圈的輸入功率隨之增大【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈無負(fù)載；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；理想變壓器兩端的功率關(guān)系．【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】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(jù)變壓器的工作原理和線圈的匝數(shù)比分析AB；根據(jù)負(fù)載總電阻的變化趨勢(shì)分析出理想變壓器輸入功率及副線圈電流的變化趨勢(shì)?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系有U1故A錯(cuò)誤，B正確；CD、變阻器R的阻值減小時(shí)，U2不變，根據(jù)I2=U2R可知，副線圈中電流隨之增大，則原線圈電流增大，根據(jù)P＝U1I1可知，原線圈的輸入功率隨之增大，故C故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了變壓器的相關(guān)應(yīng)用，掌握變壓器的工作原理，結(jié)合線圈的匝數(shù)比與電學(xué)物理量的比值關(guān)系即可完成分析。（多選）12．（2024秋?福田區(qū)校級(jí)期末）豐城中學(xué)小明同學(xué)組裝了一臺(tái)斯特林發(fā)電機(jī)，如圖甲所示，其工作原理圖可以簡化為圖乙。已知矩形導(dǎo)線框的匝數(shù)為N，面積為S，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，矩形導(dǎo)線框以角速度ω繞垂直磁場方向的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shù)比為1：4，圖示時(shí)刻線框平面與磁感線垂直并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，R1為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，交流電壓表V1、V2均視為理想電表，不計(jì)線框的電阻。下列說法正確的是（）A．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為2NBSωB．滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，R1的發(fā)熱功率增大 C．滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過程中，電壓表V2的示數(shù)始終為NBSω2D．線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為NBSω【考點(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載；正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)；變壓器的構(gòu)造與原理．【專題】學(xué)科綜合題；定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】AD【分析】A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值；CD.根據(jù)E＝NBSω，求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，從中性面開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的是正弦交變電流，根據(jù)正弦交變電流有效值與最大值的關(guān)系求解作答；B.根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，分析變壓器副線圈的電壓變化，根據(jù)歐姆定律和功率公式分析作答?！窘獯稹拷猓篈．線框從題中圖示位置開始轉(zhuǎn)過180°的過程中，磁通量的變化量ΔΦ＝BS﹣（﹣BS）＝2BS根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間Δt聯(lián)立解得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2NBSωCD．矩形線框在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Emax＝NBSω從中性面開始計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的是正弦交變電流，電壓表的示數(shù)為有效值，原線圈的電壓即電壓表V1的示數(shù)U1根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系U可得U滑動(dòng)變阻器的滑片向d端滑動(dòng)的過程中，電壓表V2的示數(shù)始終為U2=n2NBSωB．由于原線圈的電壓沒有發(fā)生改變，則副線圈的電壓U2也不會(huì)改變；在滑動(dòng)變阻器的滑片向c端滑動(dòng)的過程中，負(fù)載電路中的電阻增大，根據(jù)I2=UR根據(jù)功率公式P1=I22R故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的計(jì)算公式，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值計(jì)算公式；理解正弦交變電流的產(chǎn)生，知道正弦交變電流有效值與最大值的關(guān)系，掌握理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，掌握歐姆定律和功率公式的運(yùn)用。三．解答題（共3小題）13．（2024秋?遼陽期末）如圖所示，電動(dòng)汽車充電站變壓器的輸入電壓為1kV，輸出電壓為220V，同時(shí)給8個(gè)充電樁供電，每個(gè)充電樁的輸入電流為12A，求：（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2；（2）變壓器原線圈的輸入功率P?！究键c(diǎn)】理想變壓器兩端的功率關(guān)系；理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理論證能力．【答案】（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為501（2）變壓器原線圈的輸入功率為21120W?！痉治觥浚?）由變壓器的原副線圈匝數(shù)與電壓比的關(guān)系，結(jié)合電動(dòng)汽車的輸入電壓、輸出電壓，可計(jì)算原副線圈的匝數(shù)比；（2）由充電樁的輸入電流和電壓，可計(jì)算充電樁消耗的電功率，由變壓器的原副線圈的功率關(guān)系，可計(jì)算原線圈的輸入功率?！窘獯稹拷猓海?）由變壓器原副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系U可得n（2）變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈輸出功率P＝P輸出P輸出＝NU2I解得P＝21120W答：（1）變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為501（2）變壓器原線圈的輸入功率為21120W?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器的計(jì)算，關(guān)鍵是理解原副線圈的電壓、功率關(guān)系，理解其影響關(guān)系。14．（2024秋?中山區(qū)校級(jí)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(gè)滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω），現(xiàn)電路正常工作，兩塊理想交流電流表A1的示數(shù)為I1＝0.5A，A2的示數(shù)為I2＝2.0A，求：（1）變壓器原副線圈的匝數(shù)比k；（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，求副線圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm（結(jié)果保留至小數(shù)點(diǎn)后兩位）?！究键c(diǎn)】變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載；變壓器的構(gòu)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】（1）變壓器原副線圈的匝數(shù)比k為52（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，副線圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm為0.94Ω。【分析】（1）由題意，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)、歐姆定律確定原線圈兩端電壓、副線圈兩端電壓，即可確定變壓器原副線圈的匝數(shù)比；（2）副線圈負(fù)載的總電功率與原線圈的功率相等，據(jù)此列式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，根據(jù)變壓器中電壓及電流的關(guān)系、閉合電路歐姆定律分別列式，即可求解?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，原線圈兩端電壓為：U1＝U﹣I1R0，副線圈兩端電壓為：U2＝I2R1，解得：U1＝10V，U2＝4V，則變壓器原副線圈的匝數(shù)比為：k=U（2）副線圈負(fù)載的總電功率與原線圈的功率相等，則有：P＝U1'I1'＝（U﹣I1'R0）I1'＝﹣4I1'2+12I1'，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)I1此時(shí)流過副線圈的電流為：I2'＝kI1'，解得：I2'＝3.75A，副線圈兩端的電壓為：U2解得：U2'＝2.4V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I2解得：Rm答：（1）變壓器原副線圈的匝數(shù)比k為52（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，副線圈負(fù)載的總電功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值Rm為0.94Ω。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的動(dòng)態(tài)分析，解題時(shí)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(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定。15．（2024秋?雁塔區(qū)校級(jí)期末）某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用（兩個(gè)變壓器均為理想變壓器）．（1）畫出輸送電路圖，求輸電線上的電流．（2）求升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比．（3）求降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比．【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造與原理；遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)計(jì)算．【專題】計(jì)算題；定量思想；推理法；交流電專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)P損＝I2R求出輸電線上的電流，畫出遠(yuǎn)距離輸電示意圖（2）（3）根據(jù)輸電線上的電流和升壓變壓器的輸出功率，求出輸出電壓，根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比求出升壓變壓器的匝數(shù)比．求出輸電線上的電壓損失，從而得出降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)降壓變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比求出降壓變壓器的匝數(shù)比．【解答】解：（1）用500V電壓輸送時(shí)，電流：I1用高壓輸送時(shí)，示意圖如下圖所示．（2）要求P損＝0.6%P，即P損＝50×103×0.6%W＝300W．輸電電流I2=P故輸電線上的電流為10A．根據(jù)變壓器的電流比與匝數(shù)比的關(guān)系可知：n（3）發(fā)電站升壓后輸電電壓U=PI2=50000輸電線上損失的電壓U′＝I?R＝10×3V＝30V．到達(dá)用戶輸入變壓器電壓U2＝U﹣U′＝（5000﹣30）V＝4970V，降壓變化器的匝數(shù)比n答：（1）輸送電路圖如圖所示，輸電線上的電流為100A．（2）升壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為1：10．（3）降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為49722．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道升壓變壓器的輸出電壓、損失電壓和降壓變壓器的輸入電壓的關(guān)系，以及知道輸出功率和輸出電流和輸出電壓的關(guān)系．

考點(diǎn)卡片1．電功和電功率的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電功的計(jì)算公式：W＝qU＝UIt2.電功率的計(jì)算公式：P=W3.如果是純電阻電路，電流做的功完全用來發(fā)熱，則有W＝qU＝UIt＝I2Rt=UP＝UI＝I2R=U【解題思路點(diǎn)撥】四個(gè)定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“6V6W”，RB、RD的規(guī)格為“6V12W”。將該電路接在輸出電壓U＝11V的恒壓電源上，則（）A、RA的功率最大，為6WB、RB的功率最小，為0.67WC、RC的功率最小，為1.33WD、RD的功率最大，為12W分析：根據(jù)P=U2R求出每個(gè)電阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路總電流，進(jìn)而求出每個(gè)并聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)P＝I2R和解答：由P=U2R知，RA＝RC=U12P1=626Ω＝6電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC=RBRC則電路的總電流I=UR=則并聯(lián)電阻兩端電壓UBC＝IRBC＝1×2V＝2V則RA的功率為PA＝I2RA＝12×6W＝6WRB的功率為PB=UBC2RC的功率為PC=UBC2RD的功率為PD＝I2RD＝12×3W＝3W由此可知：RA的功率最大，為6WRC的功率最小，為0.67W故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。點(diǎn)評(píng)：本題考查閉合電路的歐姆定律以及電阻功率的求法。注意并聯(lián)電阻的求解，以及求功率時(shí)，串聯(lián)電路常用P＝I2R而并聯(lián)電路常用P=U【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)具體的電路，電功和電功率的計(jì)算有很多公式可選，要先具體分析電路條件，選擇出合適的公式，進(jìn)而計(jì)算電功或電功率。2．回旋加速器【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.回旋加速器示意圖如下：2.回旋加速器的原理：用磁場控制軌道、用電場進(jìn)行加速。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢(shì)差U，盒內(nèi)部空間由于靜電平衡無電場，電壓U在兩盒之間的縫隙處產(chǎn)生加速電場。盒中心A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子，在兩盒之間被電場加速。兩個(gè)半圓盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁場使粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而使粒子在縫隙處被加速后再回到縫隙處再被加速。兩盒間的交變電勢(shì)差一次一次地改變正負(fù)，保證粒子每次都能被加速?！久}方向】回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖為回旋加速器的示意圖。D1、D2是兩個(gè)中空的鋁制半圓形金屬扁盒，在兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫，兩個(gè)D形盒接在高頻交流電源上。在D1盒中心A處有粒子源，產(chǎn)生的帶正電粒子在兩盒之間被電場加速后進(jìn)入D2盒中。兩個(gè)D形盒處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，帶電粒子在磁場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周后，再次到達(dá)兩盒間的狹縫，控制交流電源電壓的周期，保證帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)再次被加速。如此，粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中一次一次地經(jīng)過狹縫，一次一次地被加速，速度越來越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來越大，最后到達(dá)D形盒的邊緣，沿切線方向以最大速度被導(dǎo)出。已知帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)狹縫間電壓大小恒為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形盒的半徑為R，狹縫之間的距離為d。設(shè)從粒子源產(chǎn)生的帶電粒子的初速度為零，不計(jì)粒子受到的重力，求：（1）帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能Ek；（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑；（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率P。分析：（1）根據(jù)qvB＝mv2R知，當(dāng)R最大時(shí)，速度最大，求出最大速度，根據(jù)EK=1（2）粒子被加速一次所獲得的能量為qU，求出第n次加速后的動(dòng)能EKn=12mvn2（3）根據(jù)電流的定義式I=Qt和Q＝Nq以及P解答：（1）粒子在D形盒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑達(dá)到最大時(shí)被引出，具有最大動(dòng)能。設(shè)此時(shí)的速度為v，有：qvB＝mv2R可得粒子的最大動(dòng)能Ek=12mv（2）粒子被加速一次所獲得的能量為qU，粒子在D2盒中被第2n﹣1次加速后的動(dòng)能為EKn=12mvn2=q因此第n個(gè)半圓的半徑Rn=1（3）帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，帶電粒子離開加速器時(shí)速度大小為v，由牛頓第二定律知：qvB＝mv2R帶電粒子運(yùn)動(dòng)的回旋周期為：T=2由回旋加速器工作原理可知，交變電源的頻率與帶電粒子回旋頻率相同，由周期T與頻率f的關(guān)系可得：f=1設(shè)在t時(shí)間內(nèi)離開加速器的帶電粒子數(shù)為N，則帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)的平均功率P＝N12輸出時(shí)帶電粒子束的等效電流為：I=Nqt由上述各式得P=答：（1）帶電粒子能被加速的最大動(dòng)能q2（2）帶電粒子在D2盒中第n個(gè)半圓的半徑1Bq（3）若帶電粒子束從回旋加速器輸出時(shí)形成的等效電流為I，求從回旋加速器輸出的帶電粒子的平均功率B2點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器利用磁場偏轉(zhuǎn)和電場加速實(shí)現(xiàn)加速粒子，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期和交流電的周期相等，注意第3問題，建立正確的物理模型是解題的關(guān)鍵?！窘忸}思路點(diǎn)撥】明確回旋加速器的構(gòu)造和工作原理。它是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場對(duì)接而成，在電場中加速后進(jìn)入磁場，進(jìn)而在磁場中作半圓運(yùn)動(dòng)，在加速電場中用動(dòng)能定理qU=12mv2-12mv03．霍爾效應(yīng)與霍爾元件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、霍爾效應(yīng)1．霍爾效應(yīng)：置于磁場中的載流體，如果電流方向與磁場方向垂直，則垂直于電流和磁場方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加的橫向電場，這個(gè)現(xiàn)象是霍普金斯大學(xué)研究生霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的，后被稱為霍爾效應(yīng)．霍爾效應(yīng)從本質(zhì)上講是運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而引起的偏轉(zhuǎn)，所以可以用高中物理中的電磁學(xué)、力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)等有關(guān)知識(shí)來進(jìn)行解釋．霍爾效應(yīng)原理的應(yīng)用常見的有：霍爾元件、磁流體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)等．【命題方向】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD，下列說法中正確的是（）A.電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)B.若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)差UCD＜0C.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，電勢(shì)差UCD變大D.在測(cè)定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平分析：在霍爾元件中，移動(dòng)的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD的正負(fù)。CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢(shì)差UCD與什么因素有關(guān)。解答：A、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以D表面的電勢(shì)高，則UCD＜0．CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有qUb=qvB，I＝nqvS＝nqvbc，則U=BInqc．故D、在測(cè)定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過。故D錯(cuò)誤。故選：BC。點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動(dòng)的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡?！窘忸}思路點(diǎn)撥】霍爾效應(yīng)的的本質(zhì)是導(dǎo)體中的載流子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體中垂直于粒子運(yùn)動(dòng)方向的兩端聚集，產(chǎn)生電勢(shì)差，當(dāng)電勢(shì)差穩(wěn)定時(shí)電場力等于洛倫茲力，即qUd=4．渦流的應(yīng)用與防止【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.渦流在生產(chǎn)生活中有利有弊，所以要注意正確的應(yīng)用渦流的作用以及減輕渦流帶來的危害。2.應(yīng)用（1）利用渦流的熱效應(yīng)真空冶煉爐、電磁爐等（2）利用渦流的磁效應(yīng)探雷器、機(jī)場與車站和重要活動(dòng)場所的安檢門、高考考場的探測(cè)器等3.防止電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器，減小渦流的方法為，用電阻率較大且涂有絕緣材料的硅鋼板材疊加做成鐵芯?！久}方向】一般來說，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種電流叫渦流，利用渦流的熱效應(yīng)可以制成一種新爐灶，這種新爐灶是（）A、微波爐B、電磁爐C、電飯鍋D、熱水器分析：根據(jù)電磁爐的工作原理，即電磁感應(yīng)原理，使金屬鍋體產(chǎn)生感應(yīng)電流，鍋體發(fā)熱，食物利用熱傳導(dǎo)獲得內(nèi)能．解答：根據(jù)電磁爐電磁感應(yīng)原理，使金屬鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，是利用了電流的磁效應(yīng)，金屬鍋底發(fā)熱后，食物從鍋體上通過熱傳遞來獲得熱量。故選：B。點(diǎn)評(píng)：考查了電流的磁效應(yīng)和熱效應(yīng)及熱傳遞改變內(nèi)能的知識(shí)點(diǎn)．【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)渦流的理解：1.渦流的特點(diǎn)當(dāng)電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路（產(chǎn)生渦流）時(shí)，由于整塊金屬的電阻很小，渦流往往很強(qiáng)，根據(jù)公式P＝I2R知，熱功率的大小與電流的平方成正比，故金屬塊的發(fā)熱功率很大。2.渦流中的能量轉(zhuǎn)化渦流現(xiàn)象中，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若金屬塊放在變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。3.注意（1）渦流是整塊導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循法拉第電磁感應(yīng)定律。（2）磁場變化越快（ΔBΔt越大）導(dǎo)體的橫截面積S5．正弦式交變電流的函數(shù)表達(dá)式及推導(dǎo)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.正弦式電流的函數(shù)表達(dá)式為i＝Imsinωt，u＝Umsinωt，式中Im、Um分別表示電流和電壓的峰值。i和u表示電流和電壓的瞬時(shí)值。ω表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（1）此表達(dá)式代表的是線圈從中線面開始轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。（2）式子中Um＝NBSω。2.表達(dá)式的推導(dǎo)：若矩形線圈在磁場中從中性面開始以角速度o勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，則經(jīng)時(shí)間t：（1）線圈轉(zhuǎn)過的角度為θ＝ωt。（2）ab邊的線速度跟磁感線方向的夾角θ＝ωt。（3）ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小v＝ωl（4）ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eab＝Blabvsinθ=BSω2?sinω（5）整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝2eab＝BSωsinωt，若線圈為n匝，則e＝nBSωsinωt?！久}方向】矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生e＝2202sin100A、頻率是50HzB、當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面恰好與中性面垂直C、當(dāng)t=1200sD、有效值為220V分析：根據(jù)交流電的表達(dá)式，可以知道其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等．解答：A、線圈的角速度為100πrad/s，故其頻率為：f=ω2π=B、當(dāng)t＝0時(shí)e＝0，此時(shí)線圈處在中性面上，故B錯(cuò)誤。C、當(dāng)t=1200s時(shí)，sin100πt＝1，所以e有最大值，故D、有效值為：22022=220V故選：ACD。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會(huì)推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義．【解題思路點(diǎn)撥】1.交變電壓的表達(dá)式u＝Umsinωt，根據(jù)歐姆定律即可得出電路中電流的i=u2.正弦式交變電流瞬時(shí)值的表達(dá)式6．交變電流的周期、頻率、相位【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間。符號(hào)：T。2.頻率：周期的倒數(shù)叫作頻率。符號(hào)：f。3.周期和頻率的關(guān)系：T=4.周期和頻率的意義：描述交變電流變化快慢的物理量。5.相位：如果線圈既不是從中心面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，也不是從垂直于中心面的位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，那么交變電流的表達(dá)式為i＝Imsin（ωt+φ），式子中ωt+φ叫作相位。【命題方向】某交流電的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式e＝220sin10πtV，關(guān)于該交流電和發(fā)電機(jī)的線圈，下列說法正確的是（）A、該交流電的頻率為10HzB、當(dāng)t＝0時(shí)，線圈平面與磁感線平行C、當(dāng)t=120s時(shí)，D、電動(dòng)勢(shì)的有效值為220V分析：本題考查了交流電的描述，根據(jù)交流電的表達(dá)式，可知其最大值，以及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度等物理量，然后進(jìn)一步求出其它物理量，如有效值、周期、頻率等．解答：A、ω＝10π，則T=2πωs＝0.2s，f＝5HzB、當(dāng)t＝0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面與磁感線垂直，B錯(cuò)誤。C、當(dāng)t=120s時(shí)，將其代入題給表達(dá)式e＝220sin10πt＝220V，是最大值，D、電動(dòng)勢(shì)的有效值為2202=1102V，故選項(xiàng)故選：C。點(diǎn)評(píng)：對(duì)于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會(huì)推導(dǎo)交流電的表達(dá)式，明確交流電表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義．【解題思路點(diǎn)撥】1.發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，交變電流恰好完成一次周期性變化。交變電流的周期與發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等。2.從發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度來說，周期就是發(fā)電機(jī)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間；頻率在數(shù)值上等于發(fā)電機(jī)線圈在磁場中單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。周期與頻率的關(guān)系滿足T=13.線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電動(dòng)勢(shì)、電流都按正弦規(guī)律變化。4.我國電網(wǎng)中交變電流的周期是0.02s，所以實(shí)驗(yàn)中所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。7．交流電表的讀數(shù)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電路中的交流電表的示數(shù)表示的交變電壓或交變電流的有效值。2.交變電流的計(jì)算方法：（1）對(duì)于正弦式交變電流：I=Im2，（2）對(duì)于非正弦交變電流，可利用有效值的定義來計(jì)算其有效值?！久}方向】如圖所示線圈面積為0.05m2，共100匝，線圈總電阻為r＝1Ω，外電阻R＝9Ω，線圈處于B=2πT的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)線圈繞軸以轉(zhuǎn)速n＝（1）若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式．（2）兩電表的示數(shù)．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量．（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量．分析：（1）從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsinωt．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBSω，由題已知條件代入求出．（2）交流電表測(cè)量有效值，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值，由歐姆定律求解兩電表的讀數(shù)．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，由q＝nΔΦR（4）根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt求解線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量，I為電流的有效值．解答：（1）線圈的角速度ω＝2πn＝10πrad/s，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBSω＝100V，則從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emsinωt＝100sin10πtV（2）電路中電流的有效值I=ER+r，E=22Em，代入解得I＝52電壓表讀數(shù)為U＝IR＝452V（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量q＝nΔΦR（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量Q＝I2RT＝I2R?2π答：（1）若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為100sin10πtV；（2）電流表讀數(shù)為52A，電壓表讀數(shù)為452V．（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，通過電阻的電荷量是2πC（4）線圈勻速轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的總熱量是100J．點(diǎn)評(píng)：本題是交變電流規(guī)律的基本應(yīng)用，注意交流電表測(cè)量的是交流電的有效值．常規(guī)題．【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)有效值的理解：在一個(gè)周期內(nèi)通過同一個(gè)電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算。（3）有效值的應(yīng)用計(jì)算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測(cè)量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。8．用有效值計(jì)算交流電路的電功、電功率和焦耳熱【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.計(jì)算交流電路中的電功、電功率和焦耳熱時(shí)，需要用有效值進(jìn)行計(jì)算。2.交變電流的計(jì)算方法：（1）對(duì)于正弦式交變電流：I=Im2，（2）對(duì)于非正弦交變電流，可利用有效值的定義來計(jì)算其有效值?！久}方向】將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為（）A、(2l2nB)2PlB、分析：根據(jù)Em＝nBSω可以求得最大電動(dòng)勢(shì)的大小，由P=U解答：根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em＝nBSω可得，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em＝Bl22πn，所以有效的電動(dòng)勢(shì)為E=Em2=2由P=U燈泡的電阻R=U2P故選：B。點(diǎn)評(píng)：掌握住最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法是本題的關(guān)鍵，記住最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Em＝nBSω和有效值之間的關(guān)系，計(jì)算時(shí)的電壓要用有效值來計(jì)算?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.對(duì)有效值的理解：在一個(gè)周期內(nèi)通過同一個(gè)電阻，跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。（1）正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為：I=Im2，（2）非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算。（3）有效值的應(yīng)用計(jì)算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測(cè)量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。2.交變電流“四值”的應(yīng)用對(duì)交變電流的“四值”的比較和理解物理量物理意義適用情況及說明瞬時(shí)值e＝Emsinωtu＝Umsinωti＝Imsinωt計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值（最大值）Em＝nBSωIm=討論電容器的擊穿電壓有效值對(duì)正（余）弦交流電有：E=EU=UI=I（1）計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量（如電功、電功率、電熱等）（2）電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值（3）保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值（4）電表的讀數(shù)為有效值平均值E=BLE=I=計(jì)算通過電路截面的電荷量9．變壓器的構(gòu)造與原理【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.變壓器的構(gòu)造：變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的（如圖）。一個(gè)線圈與交流電源連接，叫作原線圈，也叫初級(jí)線圈；另一個(gè)線圈與負(fù)載連接，叫作副線圈，也叫次級(jí)線圈。2.各部分的功能原線圈：接在交流電源上的線圈，在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁場。副線圈：連接負(fù)載的線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為負(fù)載提供電能。鐵芯：硅鋼疊合成的閉合框架，能增強(qiáng)磁場和集中磁感線，提高變壓器效率。3.工作原理：互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。當(dāng)原線圈兩端加上交變電壓U1時(shí)，原線圈中就有交變電流I1通過，并在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁場，鐵芯中的磁通量就發(fā)生變化。由于副線圈也繞在同一鐵芯上，鐵芯中磁通量的變化便會(huì)在副線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4.理想變壓器（1）閉合鐵芯的“漏磁”忽略不計(jì)。（2）變壓器線圈的電阻忽略不計(jì)。（3）閉合鐵芯中產(chǎn)生的渦流忽略不計(jì)。即沒有能量損失的變壓器叫作理想變壓器?！久}方向】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(shì)D、原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈分析：變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，理想變壓器是無漏磁、無銅損、無鐵損．解答：A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量是按照正弦規(guī)律周期性變化的，故A錯(cuò)誤；B、由于是理想變壓器，穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都相等，故B錯(cuò)誤；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(shì)，符合法拉第電磁感應(yīng)定律，故C正確；D、變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，原、副線圈并沒有直接相連，故D錯(cuò)誤；故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確變壓器的工作原理，知道理想變壓器是指無能量損失的變壓器，基礎(chǔ)題．【解題思路點(diǎn)撥】變壓器是由原線圈、副線圈和鐵芯組成的，因?yàn)槠鞴ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象，可以改變交變電流的大小，對(duì)直流電流無效。10．理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（1）原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比：U1：U2＝n1：n2（2）如果n1＞n2，變壓器為降壓變壓器；如果n1＜n2，變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系（1）只有一個(gè)副線圈時(shí)：原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比：I1：I2＝n2：n1（2）有多個(gè)副線圈時(shí)由P1＝P2，可得U1I1＝U2I2+U3I3+???或n1I1＝n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小，不改變交變電流的頻率：f1＝f2二、各物理量之間的因果關(guān)系（1）由于U1取決于電源電壓，由U2=n2n1U1可知U1決定（2）由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R，由I1=n2n1I（3）由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率，由P入＝P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需提供。【命題方向】如圖所示，L1、L2是理想變壓器的兩個(gè)線圈．如果把它當(dāng)作降壓器，則（）A、L1接電源，原、副線圈兩端電壓之比為1：5B、L1接電源，原、副線圈兩端電壓之比為5：1C、L2接電源，原、副線圈兩端電壓之比為5：1D、L2接電源，原、副線圈兩端電壓之比為1：5分析：根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比即可分析求解．解答：如果把它當(dāng)作降壓器，則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多，所以L1接電源，U1故選：B。點(diǎn)評(píng)：要根據(jù)理想變壓器中電流、電壓與匝數(shù)比之間的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)問題的解答，難度不大，屬于基礎(chǔ)題?！窘忸}思路點(diǎn)撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n11．理想變壓器兩端的功率關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系（1）原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比：U1：U2＝n1：n2（2）如果n1＞n2，變壓器為降壓變壓器；如果n1＜n2，變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率：P入＝P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系（1）只有一個(gè)副線圈時(shí)：原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比：I1：I2＝n2：n1（2）有多個(gè)副線圈時(shí)由P1＝P2，可得U1I1＝U2I2+U3I3+???或n1I1＝n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小，不改變交變電流的頻率：f1＝f2二、各物理量之間的因果關(guān)系（1）由于U1取決于電源電壓，由U2=n2n1U1可知U1（2）由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R，由I1=n2n1I（3）由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率，由P入＝P出可知輸出功率決定輸入功率，功率按需提供?！久}方向】理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1．下列說法正確的是（）A、原、副線圈上的電流之比為10：1B、正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1C、原、副線圈產(chǎn)生的電壓之比為10：1D、正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為10：1分析：變壓器的原線圈的輸入電壓決定副線圈的輸出電壓，副線圈的輸出功率決定原線圈的輸出功率，由于匝數(shù)比不變，故副線圈的輸出電壓保持不變，當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí)，輸出功率變大，故輸入功率也變大．解答：A、理想變壓器，原副線圈的電流與匝數(shù)成反比為1：10，故A錯(cuò)誤；BD、由于是理想變壓器，則原副線圈的電功率是相等的，正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1，故B正確D錯(cuò)誤；C、理想變壓器，原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，可得原、副線圈產(chǎn)生的電壓之比為10：1．故C正確；故選：BC。點(diǎn)評(píng)：該知識(shí)點(diǎn)題目比較簡單，且題目單一，只要記住了原副線圈的輸入功率和輸出功率關(guān)系，輸入電壓和輸出電壓的關(guān)系的一切題目都水到渠成．【解題思路點(diǎn)撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n12．變壓器的動(dòng)態(tài)分析——原線圈有負(fù)載【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①?zèng)]有能量損失；②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入＝P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即U1電流關(guān)系①只有一個(gè)副線圈：電流和匝數(shù)成反比，即I1②多個(gè)副線圈：由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，即U1I1＝U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定，即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定，即P1＝P2（副制約原）電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定，即I1=n2n2.理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析．解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動(dòng)態(tài)分析問題的方法（1）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(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定．（2）分析該類問題的一般思維流程是：【命題方向】如圖所示，一理想變壓器與定值電阻R1、理想電流表A1、共同接入電壓恒為U的交流電源上，原線圈接入電路的匝數(shù)可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P來改變，副線圈連接了滑動(dòng)變阻器R、定值電阻R2和理想電流表A2，則（）A、若保持R不變，將觸頭P向上滑動(dòng)，則A1的讀數(shù)變小，A2的讀數(shù)變小B、若保持P位置不動(dòng)，增大R，則R2的電功率變大，R1的電功率不變C、若保持P位置不動(dòng)，增大R，則A1的讀數(shù)減小，A2的讀數(shù)不變D、若保持R不變，將觸頭P向下滑動(dòng)，則電源U的總功率變小分析：當(dāng)保持R不變，則由原線圈電壓匝數(shù)變化，導(dǎo)致副線圈的電壓變化，從而根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求解；