A．电流表A1的示数比A2的小 B．电流表A2的示数比A3的小 C．电流表A1和A2的示数相同 D．电流表的示数都不为零

解析 由题图乙可知，变压器副线圈中产生恒定的感应电动势和感应电流，电感L对直流电没有阻碍作用，电容C中没有电流通过，所以只有C项正确．

答案 C

设置目的 考查变压器的工作基础

10．为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是( )

A．u2＝1902sin (50πt)V B．u2＝1902sin (100πt)V

C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移 D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移 解析 由题图可知，u2的变化周期T＝0.02 s，则ω＝

2π

＝100π rad/s，B项正确；由于T

U1n1u2偏小，为使其有效值增大为220 V，根据变压器的变压规律＝可知，应减小变压比，

U2n2即将P适当上移，D项正确．

答案 BD

设置目的 考查对升压变压器和降压变压器的理解

11．如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4

均为固定电阻，开关S是闭合的.○V1和○V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；○A1、○A2和○A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3.现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是( )

A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大

解析 因为变压器的匝数与U1不变，所以U2不变．当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2减小，由于输入功率等于输出功率，所以I1也将减小，C项正确；因为R1的电压减小，故R2、R3两端的电压将增大，I3变大，B项正确．

答案 BC

设置目的 考查电路的动态变化分析

12.(2014·新课标全国Ⅱ)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( )

A．Uab∶Ucd＝n1∶n2

B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍

解析 若没有二极管，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：Uab∶Ucd＝n1∶n2；而因二极管的单向导电性，导致副线圈的电压有效值低于原来值，A选项错误；由题意可知，当增大负载电阻的阻值R，因电压不变，结合闭合电路欧姆定律，则电流表的读数变小，B选项正确；即使负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd仍不会变化，C选项错误；根据原副线圈的功率相等，当将二极管短路，副线圈的消耗功率是原来的2倍，则电流表的读数加倍，D选项正确．

答案 BD

设置目的 考查原副线圈的电压与匝数关系、电路的动态变化分析、二极管的整流作用、有效值的概念、能量转化与守恒、综合分析能力，难度较大

13.(2014·山东)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上，闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A，以下判断正确的是( )

A．变压器输入功率为484 W

B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3

解析 变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝I2U2＝2.2×60＝132 W，A选项错误；P入

根据P入＝I1U1，所以I1＝＝0.6 A，B选项正确；电流表示数为有效值，通过副线圈的电

U1流的有效值为2.2 A，最大值为Im＝2×2.2 A＝2.22 A，C选项错误；根据变压器的工作U1n1n1U122011

原理可知＝，所以变压器原、副线圈匝数比＝＝＝，D选项正确．

U2n2n2U2603

答案 BD

设置目的 考查原副线圈的电压与匝数关系、能量转化与守恒及推导电流关系 14．(2014·湖北华中师大)一座小型水电站，水以3 m/s的速度流入水轮机，而以1 m/s的速度流出，流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量为1 m3/s，如果水流机械能减少量的75%供给发电机．求：

(1)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率为多大？

(2)发电机的输出电压为240 V，输电线路电阻为16.7 Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220 V，如图所示，则升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？(变压器为理想变压器，g取10 m/s2)

12

解析 (1)每秒水流机械能损失为ΔE＝m(v2104 J 2－v1)＋mgΔh＝2×275%ΔE发电机的输出功率为P出＝×80%＝12 kW

t(2)如题图所示P线＝5%P出＝600 W 因为P线＝I2线R线，所以I线＝6 A P出

又因I2＝I线＝6 A，I1＝＝50 A

U1I1n2所以对升压变压器有＝ I2n1n1I23即＝＝ n2I125

P出－P线570

又因为I3＝I线＝6 A，I4＝＝ A

U411n4I3所以对降压变压器有＝ n3I4n3I457095即＝＝＝ n4I36611

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答案 (1)12 kW (2)

2511设置目的 练习远距离输电