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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第14 章 交变电流、传感器、电磁波
第13.4 讲 变压器动态变化
【知识点精讲】
1.理想变压器中各量的制约关系
(1)电压制约关系:副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定:U2=U1
(2)电流制约关系:原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定:I1=I2
(3)功率制约关系:原线圈的输入功率P 入由副线圈的输出功率P 出决定:P 入=P 出
2.理想变压器的动态分析问题的两种情况
(1)匝数比不变,负载变化的情况。
(2)负载电阻不变,匝数比变化的情况。
【方法归纳】
解决理想变压器电路动态分析问题的一般思路
(1)分清不变量和变量。
(2)弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系。
(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点进行分析判定。
两种情况的分析思路:
1. 匝数比不变,负载变化的情况的分析思路
一般电路如图所示,
(1)U1不变,根据=,输入电压U1决定输出电压U2,可以得出不论负载电阻R 如何变化,U2不变。
(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据输出电流I2决定输入电流I1,可以判断I1的变化。
(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化。
2. 负载电阻不变,匝数比变化的情况的分析思路
一般电路如图所示。
1
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(1)U1不变,发生变化,U2变化。
(2)R 不变,U2变化,I2发生变化。
(3)根据P2=和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。
【最新高考题精练】
1.(2021 高考新课程II 卷海南卷)如图,理想变压器原线圈接在
的交流电源上,
副线圈匝数可通过滑片P 来调节.当滑片P 处于图示位置时,原、副线圈的匝数比
,为了使
图中“
,
”的灯泡能够正常发光,下列操作可行的是( )
A.仅将滑片P 向上滑动
B.仅将滑片P 向下滑动
C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为
的电阻
D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为
的电阻
3、 (2021·新课程湖北卷·6)如图所示,理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电,副线圈接入最大阻
值为2R 的滑动变阻器和阻值为R 的定值电阻.在变阻器滑片从a 端向b 端缓慢移动的过程中( )
A.电流表A1示数减小
B.电流表A2示数增大
C.原线圈输入功率先增大后减小
2
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D.定值电阻R 消耗的功率先减小后增大
4. (2021 新高考湖南卷)如图,理想变压器原、副线圈匝数比为
,输入端
、
接入电压有效值
恒定的交变电源,灯泡
、
的阻值始终与定值电阻
的阻值相同。在滑动变阻器
的滑片从
端滑动
到
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.
先变暗后变亮,
一直变亮
B.
先变亮后变暗,
一直变亮
C.
先变暗后变亮,
先变亮后变暗
D.
先变亮后变暗,
先变亮后变暗
5.(2020 高考北京卷)如图所示, 理想变压器原线圈接在
的交流电源上, 副线圈接
三个阻值相同的电阻R,不计电表内电阻影响。闭合开关S 后
A.电流表
的示数减小
B.电压表
的示数减小
3
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C.电压表
的示数不变
D.电流表
的示数不变
【最新模拟题精练】
1. . (2023 鄂东南省级示范性高中教育改革联盟5 月模拟)如图所示,两接线柱间接入电压恒定的交流电,
三个灯泡
、
、
的规格完全相同,变压器可视为理想变压器,在以下各种操作中电路元件都没有损
坏,下列说法正确的是( )
A. 仅使滑片M 上移,灯泡
变暗
B. 仅使滑片M 上移,灯泡
、
都变亮
C. 仅使滑片N 自变阻器a 端向b 端移动,电流表示数一直增大
D. 仅使滑片N 自变阻器a 端向b 端移动,灯泡
中的电流一直增大
2. (2023 山东烟台一模)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为
,电源的输出电压
,定值电阻
,
,滑动变阻器
的最大阻值为
,a、b 为滑动
变阻器的两个端点,所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P 置于a 端,则( )
A. 电流表示数为1.5A
4
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B. 电压表示数为15V
C. 滑片P 由a 向b 缓慢滑动,
消耗的功率增大
D. 滑片P 由a 向b 缓慢滑动,变压器的输出功率减小
3. (2023 湖南新高考联盟第一次联考) 如图所示为理想变压器,其原、副线圈匝数比为k,所接电源为
有效值恒定的正弦交流电压,且不计电源内阻。原线圈接有定值电阻
,副线圈接有定值电阻
、
,
以及滑动变阻器
,四个理想交流电表的连接如图所示。现将
的滑动触头向下滑动少许,电表的示数
变化量的绝对值分别为
、
、
、
,则下列说法正确的是( )
A. 电压表
示数减小,电流表
的示数减小
B. 电压表
的示数增大,电流表
的示数增大
C.
D.
4. (2023 河南开封二模)如图所示,b 是理想变压器原线圈的中心抽头,灯泡
、
的铭牌上均标注“
,
”字样,电流表为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d 两端加上如图所示的交流电,当单
刀双掷开关与b 连接时,灯泡
恰好正常发光,则( )
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A. 理想变压器原副线圈匝数之比为
B. 1 秒内流过灯泡
的电流方向改变50 次
C. 当单刀双掷开关与b 连接时,向上移动滑片P,两灯泡均变暗
D. 当单刀双掷开关由b 扳向a 时,电流表的示数变大
。
5.(2023 湖南怀化名校联考)如图所示,发电机可输出频率一定、电压有效值恒为U 的正弦交流电,变压器
原、副线圈的匝数分别为
、
,变压器可视为理想变压器。开始时开关
断开,
闭合,四个灯泡亮
度相同。灯泡规格一样且不计灯丝电阻随温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈匝数比
B. 发电机输出电压U 与一个灯泡两端电压
的比为
C. 若开关
闭合,则灯泡
变亮,
、
变暗
D. 若开关
断开,则灯泡
、
变暗,
变亮
6. (2022 湖南长沙长郡中学模拟)如图甲所示,理想变压器原,副线圈的匝数之比为10∶1,B 是原线圈
的中心接头,原线圈输入电压如图乙所示,副线圈电路中R1,R3为定值电阻,R2为NTC 型热敏电阻(阻值
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随温度升高而减小),C 为耐压值为70 V 的电容器,所有电表均为理想电表.下列判断正确的是( )
A. 当单刀双掷开关与A 连接,传感器R2所在处温度升高,A1的示数变大,A2的示数减小
B. 当单刀双掷开关与B 连接,副线圈两端电压的频率变为25 Hz
C. 当单刀双掷开关由A→B 时,电容器C 不会被击穿
D. 其他条件不变,单刀双掷开关由A→B 时,变压器的输出功率变为原来的0.5 倍
7. (2023 河南名校调研)图示电路中,变压器为理想变压器,在变压器的原线圈接一交变电流,交变电
流的电压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡L1和L2(设灯泡的电阻保持不变)和热敏电阻R。已知热敏电
阻的阻值随温度的升高而增大,下列说法正确的是( )
A. 只将热敏电阻的温度升高,理想电流表的示数变小
B. 只将热敏电阻的温度升高,灯L2变亮
C. 只将S2从4 拨向3 时,理想电流表示数变大
D. 只将S1从2 拨向1 时,理想电流表示数变小
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8. (2022 陕西宝鸡陈仓区二模)由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于
火警报警装置。如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原线圈接入图乙所示的正弦交流电,
副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻
及报警器
(有内阻)组成闭合电路,流过报警器
的
电流超过
时就会发出警报声。则以下判断正确的是( )
A. 变压器原线圈两端交变电压
B. 当
所在处出现火情时,变压器输入功率增大
C. 当
所在处出现火情时,电压表示数增大
D. 在
时,电流表示数为
9. (2021 广东惠州第三次调研)如图甲所示的电路中,S 为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电
阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接如图乙所示的正弦交流电,则
A.变压器原线圈中交流电压u 的表达式
B.开关S 接在a 端,Rt温度升高时,变压器的输入功率变小
C.开关S 接在a 端,Rt温度升高时,电压表和电流表的示数均变大
D.开关S 由a 切换到b,Rt消耗的功率变小
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