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14 交变电流
[-考点-04-] 理想变压器的动态分析
1．匝数比不变的分析思路
(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，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，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化．
(3)I2变化引起P2变化，而P1＝P2，故P1发生变化．
2．负载电阻不变的分析思路
(1)U1不变，发生变化时，U2变化．
(2)R 不变，U2变化时，I2发生变化．
(3)根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．
典例1 (理想变压器匝数不变问题的分析和计算)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
典例2 (理想变压器负载不变问题的分析和计算)如图所示，原、副线圈匝数比为100∶1 的
理想变压器，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原
线圈c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝310sin 314t(V)，则( )
A．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为3.1 V
B．副线圈两端的电压频率为50 Hz
C．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈输入功率变小
D．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小
1.(2023·三明市·联考)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1
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和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关K 断开，当K 接通时，以下说法正确的是(
)
A．副线圈两端M、N 的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R 上的电压减小
C．通过灯泡L1的电流增大
D．原线圈中的电流增大
2.(多选)(2023·孝感市·联考)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的
匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器
R，P 为滑动变阻器的滑片．原线圈两端接在电压为U 的交流电源上．则( )
A．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小
B．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大
C．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大
D．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小
3.(多选)如图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基
本稳定，输出电压通过输电线输送给用户，输电线的总电阻用R0表示，用变阻器的电阻R
表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P 向上移动时，以下说法正确的是( )
A．相当于增加用电器的个数
B．V1的示数随V2示数的增大而增大
C．A1的示数随A2示数的减小而减小
D．变压器的输入功率减小
4.(多选)(2020·济南二中模拟)图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈
接图乙所示的正弦交流电．图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，
电压表和电流表均为理想电表．则下列说法正确的是( )
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A．图乙所示电压的瞬时值表达式为u＝51sin 50πt(V)
B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4
C．变压器输入、输出功率之比为1∶4
D．RT处温度升高时，电压表示数不变，电流表的示数变大
5.如图所示，电路中的变压器为理想变压器，原线圈接在电压有效值不变的交流电源上．
灯泡L 阻值不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关S1、S2，灯泡发光，下列判
断正确的是( )
A．只向下移动滑片P，R2两端的电压变小
B．只向下移动滑片P，灯泡L 变亮
C．只断开开关S2，电阻R1两端的电压变大
D．只断开开关S2，变压器输入功率变大
6.(多选) (2021·河北唐山摸底)如图所示，理想变压器原线圈一端有a、b 两接线柱，a 是原
线圈的一端点，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表.从某时刻开始
在原线圈c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u＝Usin 100πt.则( )
A.当单刀双掷开关分别与a、b 连接时，电压表的示数比为1∶2
B.当t＝0 时，c、d 间的电压瞬时值为
C.单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，电压表示数增大
D.当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电流表的示数增大
7.(多选)如图所示，理想变压器的原线圈接在稳压交流电源上，R1、R2、R3是阻值相等的定
值电阻，电流表为理想电流表，调节滑片P 可以改变原线圈匝数.初始时，开关S 处于断开
状态，下列说法正确的是( )
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A.只把滑片P 向上滑动，电流表示数将增大
B.只把滑片P 向下滑动，电阻R1消耗的功率将增大
C.只闭合开关S，电阻R2消耗的功率将增大
D.只闭合开关S，电流表示数将变大
8.(2021·浙江杭州模拟)如图所示，一自耦变压器(可看做理想变压器)输入端AB 间加一正弦
式交流电压，在输出端CD 间接灯泡和滑动变阻器.转动滑片P 可以改变副线圈的匝数，移
动滑片Q 可以改变接入电路电阻的阻值.则( )
A.只将P 顺时针转动，灯泡变亮
B.只将P 逆时针转动，灯泡变亮
C.只将Q 向上移动，灯泡变亮
D.只将Q 向下移动，灯泡变亮
9.(2020·山东卷)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝22∶3，输入端a、b 所接电
压u 随时间t 的变化关系如图乙所示.灯泡L 的电阻恒为15 Ω，额定电压为24 V.定值电阻R1
＝10 Ω、R2＝5 Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入
电路的电阻应调节为( )
A.1 Ω
B.5 Ω
C.6 Ω
D.8 Ω
10.(2021·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( )
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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
D．定值电阻R 消耗的功率先减小后增大
11.(多选)(2023·开封市·模拟)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站
1 400 座．变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压
u＝220sin 100πt(V)，电压表、电流表都为理想电表．则下列判断正确的是( )
A．输入电压有效值为220 V，电流频率为50 Hz
B．S 打到a 处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大
C．S 打到a 处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小
D．若滑动变阻器的滑片不动，S 由a 处打到b 处，电压表V2和电流表A1的示数都减小
12.(2022·湖南卷·6)如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线
圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源．定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器
R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端．理想电压表
的示数为U，理想电流表
的示数为I.下列说法正确的是( )
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
13.(2021·湖南卷·6)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2，输入端C、D 接入电压
有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同．在滑动变阻器
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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．L1先变暗后变亮，L2一直变亮
B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮
C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗
D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗
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