高考物理 43变压器交流动态电路精解分析
高中物理变压器动态分析
1 2 2 12 1 1. 如图所示 , 理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L 1 和 L 2. 输电线的等效电阻为 R. 开始时 , 电键 S 断开 , 当 S 闭合时 , 下列说法中正确的是 ().( A ) 副线圈两端的输出电压减小 ( B ) 通过灯泡 L 1 的电流减小 ( C) 原线圈中的电流增大 ( D ) 变压器的输入功率增大答案2. 如图所示的理想变压器 , 两个副线圈陌数分别为 n 1 和 n 2., 当把电热器接在 , 使空载时 , 电流表的示数为 I 1；当把电热器接在 , 而使曲空载时 , 电流表的示数为 I 2, 则 I 1： I 2 等于 (). 【1】( A ) n 1﹕ n 2 ( B ) n 2 ﹕ n 2( C) n ﹕ n ( D ) n 2 ﹕ n 2答案3. 如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关． P 是滑动变阻器 R 的滑动触头， U 1 为加在原线圈两端的交变电压，I 1 、I 2 分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是A ．保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 b 切换到 a ，则 R 上消耗的功率减小B ．保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 a 切换到 b ，则 I 2 减小C ．保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 b 切换到 a ，则 I 1 增大D ．保持 U 1 不变， S 接在 b 端，将 P 向上滑动，则 I 1 减小提示：保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 b 切换到 a 时，由理想变压器电压比公式U 2U 1 n 1 U 2n 2可知，副线圈两端电压 U 2增大， I 2也增大，则 R 上消耗的功率增大， P 1RI 1U 1 U 2 P 2 增大， I 1 增大， A 选项错误、 C 选项正确；保持 P 的位置及 U 1 不变， S 由 a 切换到 b 时， U 2 减小，则 I 2也减小， B 选项正确；保持 U 1 不变， S 接在 b 端，将RI 1 n 2 P 向上滑动时， U 2 不变， R 减小， 则 I 2 增大， 由电流比公式I 2可知， I 1 也增大，n 1D 选项错误．4. 如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为和 n 2，当负载电阻 R 中流过的电流为 I 时，原线圈中流过的电流为； 现减小负载电阻 R 的阻值， 则变压器的输入功率将（填 “增大 ”、“减小 ”或“不变 ”）．【答案】 n 2 I n 1，增大5. 如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S 断开时，图中电压表示数U 和电流表示数 I 的变化是 A ．U 、I 均变大 B. U 变大， I 变小 C. U 、 I 均变小 D ．U 变小， I 变大6. 调压变压器是一种自耦变压器， 它的构造如图所示． 线圈绕在一个圆环形的铁芯上．间加上正弦交流电压 U ，移动滑动触头 P 的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器 R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q ．则A ．保持 P 的位置不动，将 Q 向下移动时，电流表的读数变大B ．保持 P 的位置不动，将 Q 向下移动时，电流表的读数变小C ．保持 Q 的位置不动，将 P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D ．保持 Q 的位置不动，将 P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小 PA QUARB7. 如图所示， M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压 u ＝311314t （V ）的正弦交流电源上，变压器右侧部~ 分为一火警报警系统原理图，其中 R 2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表 A 2 为值班室的显示器，显示通过 R 1 的电流，电压表 V 2 显示加在报警器上的电压（报警器未画出） ，R 3 为一定值电阻．当传感器R 2 所在处出现火警时，以下说法中正确的是A 1Ma b~V 2A 2 R 2R 3R 1A ． A 1 的示数不变， A 2 的示数增大B ． V 1 的示数不变， V 2 的示数减小C ． V 1 的示数不变， V 2 的示数增大D ． A 1 的示数增大， A 2 的示数减小8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1： 5，原线圈两端的交变电压为u 20 2 sin 100 t V 氖泡在两端电压达到 100V 时开始发光，下列说法中正确的有 （）A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100B ．开关接通后，电压表的示数为 100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变解析 ：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。
高三物理高考经典探求—电路的动态分析知识精讲
高三物理高考经典探求—电路的动态分析【本讲主要内容】高考经典探求——电路的动态分析【知识掌握】【知识点精析】在闭合电路中，由于局部电阻的变化，会引起整个电路总电阻的变化，从而引起内、外电路之间，外电路各部分之间电压分配的变化和各支路电流分配的变化。
即使整个电路处于一种动态环境中，学生对这一动态进行分析时，往往存在着困难。
本文试图总结一个一般做法，供同学们参考。
一、要明确电路的结构这样的电路往往都是闭合电路，内、外电路之间是串联的，这时内电阻只是干路上的一个定值电阻。
外电路往往由几部分串联而成，有的部分是确定的，有的部分是变化的。
外电路的某一部分往往是由几个支路并联而成的，有的支路是确定的，有的支路是变化的。
外电路的某一部分的某一支路可能是由几部分串联而成的，有的部分是确定的，有的部分是变化的。
二、电路电学量的变化一般是从某一局部的变化引起的，而局部电阻的变化，对整个电路总电阻的变化的影响，有的具有单调性，有的比较复杂。
三、将电阻的变化分为单调性和非单调性两种情况。
（一）局部电阻变化对总电阻的变化影响具有单调性的情况。
1、给出讨论框图：R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U端增大减小→I分U 部（不确定）2、理论：①欧姆定律闭合电路欧姆定律部分电路欧姆定律②串并联电路的性质和特点3、具体分析框图中理论的选择：当讨论R局部发生变化而引起总电阻的变化时，应用串并联电路的特点之总电阻的计算。
当讨论I总的变化时，应用闭合电路的欧姆定律。
当讨论某一部分的电压分配变化时，如这一部分的电阻确定则应用部分电路欧姆定律，如这一部分的电阻已发生了变化，则应用串并联电路的性质之总电压与各部分电压的关系。
当讨论某一支路的电路的电流变化时，如这一支路是确定的，则应用部分电路的欧姆定律。
如这一支路的电阻是变化的，则应用并联电路的特点之总电流与支路电流的关系。
4、局部电阻的变化方式：①可变化电阻（滑动变阻器或电阻箱）。
②开关的闭合与断开。
高中物理动态电路分析
2011高三物理模型组合讲解一一电路的动态变化模型［模型概述］“电路的动态变化”模型指电路中的局部电路变化时引起的电流或电压的变化，变化起因有变阻器、电键的闭合与断开、变压器变匝数等。
不管哪种变化，判断的思路是固定的，这种判断的固定思路就是一种模型。
［模型讲解］一、直流电路的动态变化1.直流电路的动态变化引起的电表读数变化问题例1.如图1所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？图1解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。
对于这类问题，可遵循以下步骤：先弄清楚外电路的串、并联关系，分析外电路总电阻怎样变化；由I —确定闭合电路的电流强度如何变化；再由U = E - lr确定路端电压的变化情R +r况；最后用部分电路的欧姆定律U =IR及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。
当滑片P向左滑动，R3减小，即R总减小，根据I总—判断总电流增大，A1示R总+ r数增大；路端电压的判断由内而外，根据U二E - lr知路端电压减小，V示数减小；对R1,有U1 =1总R1所以U1增大，V示数增大；对并联支路，U 2 - U - U1，所以U 2减小，V2示数减小；U 2对R2,有I 2-，所以I2减小，A2示数减小。
R2评点：从本题分析可以看出，在闭合电路中，只要外电路中的某一电阻发生变化，这时 除电源电动势、内电阻和外电路中的定值电阻不变外，其他的如干路中的电流及各支路的电流、电压的分配，从而引起功率的分配等都和原来的不同，可谓“牵一发而动全身” ，要注意电路中各量的同体、同时对应关系，因此要当作一个新的电路来分析。
解题思路为局部电路T 整体电路T 局部电路，原则为不变应万变(先处理不变量再判断变化量)。
2. 直流电路的动态变化引起的功能及图象问题例2.用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图所示，根据图线回答： (1) 干电池的电动势和内电阻各多大？(2) 图线上a 点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？ (3) 图线上a 、b 两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？ (4) 在此实验中，电源最大输出功率是多大？图2 解析： (1) 开路时(1=0)的路端电压即电源电动势，因此E =1.5V ，内电阻1 53=02」7.5也可由图线斜率的绝对值即内阻，有:(2) a 点对应外电阻 R a = U_L = 10- 0.41】I a 2.5此时电源内部的热耗功率:2 2P r =l a r =2.5 0.2W P.25W也可以由面积差求得:1.5 -1.02.5门二02」P r = I a E - I a U a= 2.5 (1.5 T .0)W 二1.25W（3）电阻之比：R a i.0/2.5「4——R b0.5/5.0'J1输出功率之比：P a1.02.5W1 aP b0.5 5.0W1（4）电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时，此时路端电压U = E，干路电流21 短15 7 5I 短，因而最大输出功率P出m W =2.81W2 2 2当然直接用P出^ —计算或由对称性找乘积IU （对应于图线上的面积）的最大值，也4r可以求出此值。
3.3 变压器(含动态分析)课件-2023年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
一、变压器的构造
原线圈
副线圈
n1 n2
U2 R
闭合铁芯 ：绝缘硅钢片叠合而成
n1
n2
无铁芯
n1
n2
有铁芯
二、变压器的工作原理
问题： 若给原线圈接直流电，副线圈还能否产生电压？
I1
U1
原线圈
n1
n2
铁芯
I2
电能
U2 (U1、I1)
副线圈
磁场能
(变化的磁场)
电能
( U2、I2)
研究对象： 副线圈
U1 n1 n2 U2
2.互感器
U1 n1 n2 U2
P
UA
B
U
1
2
V
电压互感器
并联 降压
A
电流互感器 串联 降流
例：一自耦变压器如图所示，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电
压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（ B ）
A.U2>U1，U2降低
B.U2<U1，U2降低 C.U2>U1，U2升高
L1、L2都正常发光，原线圈中的电流为（ C ）
1 A.60 A
1 B.30 A
1 C.20 A
1 D.10 A
例.(多选) 理想变压器原、副线圈接有额定功率相同的灯泡。当输入电压为
灯泡额定电压的10倍时，两个灯泡正常发光。( ) AC
A.原、副线圈匝数比为9∶1 B.原、副线圈匝数比为11∶1 C.此时a和b的电功率之比为1∶9 D.此时a和b的电功率之比为1∶1
a
MN
c
D.U2<U1，U2升高
U1 ～ b
～ U2 d
完整版变压器的动态分析有答案
i2 Q 原线圈两端加上如图乙所示规律变化的电压.在R 3的滑片自最下端滑动到最上端对变压器动态分析的考查1、如图所示，某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图所示电路，开关合，且R i = R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数 U 、交流电流表的示数l 2变小，R 上的电压变小，R i 上的电压U 变大，电阻R i 上的功率P i = U ?R i 不变，U 变大，则P i 增大，故A 正确，C 错误.由电流与匝数的关系可知电流表的示数I 减小，B 错误•输出功率 卩出=I 2U 2, U 2不变，|2减小, 于输出功率，所以 D 正确.2、（2012福建理综14）如图所示，理想变压器原线圈输表示•下列说法正确的是解析 电路中交流电表的示数为有效值，故 A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中,U 2小，由于交流电源和原、副线圈匝数不变，U i 、U 2均不变，所以12= 一变大,R o + Rn i ，得l i =变大，故C 项正确，D 项错误.答案 C3、如图甲所示，T 为理想变压器，原、副线圈匝数比为表V i 、V 2和电流表 A i 、A 2都为理想电表，电阻入电压U = U m sin cot 副线圈电路中 R o 为定值电阻，R 是滑 动变阻器•冈和©是理想交流电压表， 示数分别用 示；I ①和【區）是理想交流电流表，示数分别用 U i 和U 2表 l i和|2S 原来闭 I 、电阻R i上的功率P i 及该变压器原线圈的输入功率P 的变化情况正确的是C . P i 减小答案 AD解析 开关S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的输出电压U 2不变, 则输出电流则P 出减小，输入功率等A . l i 和l 2表示电流的瞬时值B . U i 和U 2表示电压的最大值C •滑片P 向下滑动过程中, U 2不变、l i 变大D .滑片P 向下滑动过程中,U 2变小、l i 变小i0 : i ,畐y 线圈所接电路中，电压 R i = 4 Q, R 2 = 6 Q, R 3的最大阻值为f tD . P 减小u = 20迈sin (1OO t) V ，所以A 项错误.断开S 2后两灯串联，总电压仍为 4 V ,所以L i 、L 2均不能正常发光，B 项错误.根据卩入=卩出=止可知断开S 2后R 总增大，PR 总的过程中，以下说法正确的是A .电压表 V 1的示数增大 C .电流表 A i 、A 2的示数都增大D .电压表 V i 的示数与电流表 A i 的示数的乘积一直减小答案 D解析 当R 3的滑片向上移动时, R 2、R 3的总电阻减小，分压减小，所以电压表 V i 的示数减小，A 错误.由变压比公式 220 V 10"U 厂=T 得U 2 = 22 V , B 错误.根据“串反并同”得 电流表A i 的示数增大，电流表A 2的示数减小，C 错误.电压表 V i 的示数与电流表 A i的示数的乘积为电阻 R 2、R 3消耗的功率之和，由于 卩入=卩£=P i +P 23,且卩入=卩出不变，P 1增大，故P 23减小，D 正确.4、 (2O11福建理综45)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n i : n 2= 5： i ，电阻R = 20Q, L i 、L 2为规格相同的两只小灯泡，S i 为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压U 随时间t 的变化关系如图乙所示.现将 S i 接1 , S 2闭合，此时L 2正常发光.列说法正确的是S. .12(山b/V-2aj5W^.02 励叩乙A .输入电压 U 的表达式u = 20j 2sin (50 n) VB .只断开S 2后，L i 、L 2均正常发光C .只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D .若 S i 换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W答案 解析由图象乙可知U m = 2^2 V , T = 0.02 s ,故 3=fl 100 nad/s ,即输入电压表达式B .电压表V 2的示数为20羽V入变小，P 出变小，C 项错误•若S i 接2,由卩=皆可得P = 20 W = 0.8 W , D 项正确.5、某同学自制变压器，原线圈为n i 匝，在做副线圈时，将导线ab 对折后并在一起，在铁芯上绕n 2圈，从导线对折处引出一个接头 C ,连成图所示电路.S 为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接 U 1= U m si n wt 勺交流电源.下列说法正确的是电压表示数为密2U mab 产生的感应电动势抵消为零，电压表示数为零，选项 误；S 接c 时，副线圈的电动势就是一个n2线圈产生的感应电动势，由罟詈U匸芳所以U 2="2nu m，选项B 正确；p 向下滑时，R 变大，消耗的功率变小，因此输入功率 也变小，同理分析，P 向上滑时，R 减小，回路电流变大，由l i n i = l 2n 2知输入电流变大, 选项C 错误，D 正确.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别是 中电表均为理想的交流电表，副线圈接定值电阻确的是答案 BDO ---LMl 町 fC?0 ---- F-^ 'r*电压表示数为強n 2U m2n i滑动触头 P 向下移动，变压器输入功率变大D . S 接C 时, 答案 BD滑动触头 P 向上移动，变压器输入电流变大n i 、n 2, b 是原线圈的中心抽头，图 R 其余电阻不计.从某时刻开始在原线圈C 、d 两端加上如图乙所示的交变电压.当单刀双掷开关由a 拨向b 后，下列说法正解析 S 接b 时，双导线)4LU -%■IK _ - ■n.—一:LA .畐y 线圈输出电压的频率变小B .电压表的示数变大C .电流表的示数变小D .原线圈的输入功率变大乙解析变压器不会改变交流电的频率，A项错误；当开关由a拨向b后，n1变小，由¥1=U2 n2 且U i = ，可知n i变小，n2、U i不变时，U2变大，即电压表的示数变大，同样电流表示数也要变大，B项正确，C项错误；由卩入=卩出=U2l2可知, D项正确.7、（2010海南9）如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4 ：1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表. 下列结论正确的是A•若电压表读数为 6 V，则输入电压的最大值为24近VB .若输入电压不副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一变，C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2D .若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍答案AD解析本题考查变压器的原理以及交流电的有关知识，意在考查考生对交变电流的认识和理解.因为电压表的读数为 6 V，则变压器的输出电压的有效值为 6 V，由U^= 故U2 n2 U i = 4U2= 24 V，所以输入电压的最大值为U m=V2u i= 24卫V，所以选项A正确；若U2输入电压不变，副线圈匝数增加，则U2增大，由I2=R-可知，电流表示数增大，所以选项B错；输入电压和匝数比不变，则电压值不变，当负载电阻R变大时，则12= ¥，电R 流变小，又P i= P2= U2I2，故输入功率也减小，所以选项C错；若负载电阻R不变，输入电压变为原来的2倍，则输出电压也变为原来的2倍, I 2=背则输出电流也变为原来的2倍，故输出功率P2= U2I2变为原来的4倍，所以选项D正确.8、（2011山东理综20）为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图.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•以下正确的是答案 BDA . U 2= 190V2sin (50 n) VC .为使用户电压稳定在 220 V , 应将D .为使用户电压稳定在 220 V , 应将 U 2= 19^2sin (100 *) VP 适当下移 P 适当上移 解析由题图乙知交变电流的周期T= 2X 10-2s,2 n所以 3=〒=100 nad/s ,故 U 2= U msin 3 匸 190迈sin (100 n V , A 错误，B 正确.由U 1 n 1n 2 存U 2= -U 1，欲使U 2升高，n 1应减小，P 应上移，C 错误，D 正确.9、如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电 源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器 R , R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( )A .若F 不动, 滑片 P 向下滑动时, V l 示数变大，V 2示数变小B .若 F 不动, 滑片 P 向下滑动时, 灯泡消耗的功率变小C .若 P 不动, 滑片 F 向下移动时, V I 、V 2的示数均变小D .若 P 不动, 滑片 F 向下移动时, 灯泡消耗的功率变大解析 若F 不动，滑片P 向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回 路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端 电压变大，V 2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A 错误，B 正确；若P 不动，滑片F 向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变,副线圈两端电压减小,则副线圈回路中电流变小， 灯泡L 消耗的功率减小，电压表V 2的示数变小，C 、D 错误. 答案 B10、调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示•线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间输入交变电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压•图甲中两电表均为理想交流电表，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器•现在 CD 两端输入图乙所示正 弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么乙00 020.0：A .由乙图可知 CD 两端输入交流电压 u 的表达式为u = 3^2sin 100t(V)B .当滑动触头P 逆时针转动时，MN 之间输出交流电压的频率变大C .当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D .当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R 2消耗的电功率变小答案 D解析 由题图乙可知u = 3^2sin 100n(V), A 错误.M 、N 之间输出交流电压的频率由 输入的交流电压的频率决定， B 错误.滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,错误，D 正确.11、如图所示，理想变压器原线圈的匝数 n 1= 1 100匝，副线圈的匝数 n 2= 110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R o = R i = R 2,电流表、电压表均为理想电表.原线圈接u = 22^2sin(314t) (V)的交流电源•起初开关 S 处于断开状态•下列说法中正确的是A .电压表示数为 22 V答案 BCD解析电源电压的有效值为U 1=220 V，由詈半可知U 2=22 V，而电压表示数只是两端的电压，一定小于 U 2, A 项错误.S 闭合后，负载总电阻变小，而 U 2不变，由U 2U 2 =—知P 出变大，|2=—变大，而 卩入=卩出=U 1|1, U 1不变，I 1应变大，即电流表示数R 总R 总变大；电阻 R o 的分压U 0= I 2R 0, U o 变大，则电压表示数 U ' = U 2- U 0应变小.综上所 述，选项B 、C 、D 正确.R 3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大,R 2消耗的电功率P 2= U 2减小， CB .当开关S 闭合后, 电压表示数变小C .当开关S 闭合后, 电流表示数变大D .当开关S 闭合后, 变压器的输出功率增大R i"1。
高考物理 高考频点模拟题精选分类解析 变压器交流动态电路
取夺市安慰阳光实验学校高考物理高频考点2012模拟题精选分类解析高频考点44 变压器交流动态电路1．（5月湖北武汉模拟）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是50∶l，P是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10 Ω，其余电阻不计。
从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压。
则下列说法正确的是：A．单刀双掷开关与a连接，电压表的示数为4.4VB．单刀双掷开关与a连接，当t=0.01s时，电流表示数为零C．单刀双掷开关由a拨向b，原线圈的输入功率变大D．单刀双掷开关由a拨向b，副线圈输出电压的频率变为25Hz.答案：AC解析：单刀双掷开关与a连接，由变压器变压公式，可得电压表的示数为4.4V，选项A正确；单刀双掷开关与a连接，当t=0.01s时，由欧姆定律，电流表示数为I=U/R=0.44V，选项B错误；单刀双掷开关由a拨向b，输出电压增大，输出功率增大，原线圈的输入功率变大，选项C正确；单刀双掷开关由a拨向b，副线圈输出电压的频率不变，选项D错误。
2.（3月高三一模）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为11∶1， R＝1Ω，原线圈允许通过电流的最大值为1A，副线圈ab两端电压随时间变化图象如图所示．则下列说法正确的是A．原线圈输入电压的有效值为242VB．原线圈两端交变电压的频率为550 HzC．副线圈中电流的最大值为11AD．为保证电路安全工作，滑动变阻器R '的阻值不得小于1Ω3．（3月河南焦作一模）如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1100匝，副线圈的匝数n2=110匝，R0、R1、R2均为定值电阻，且21RRR==，电流表、电压表均为理想电表。
原线圈接u =2202sin(314t) (V)的交流电源。
起初开关S 处于断开状态。
下列说法中正确的是A．电压表示数为22VB．当开关S闭合后，电压表示数变小C．当开关S闭合后，电流表示数变大D．当开关S闭合后，变压器的输出功率增大选项BCD 正确。
高考复习物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题
专题一：等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除；②凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）③等电势的各点化简时可合并；④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形；⑦理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；⑧电压稳定时电容器可认为断路．一、简化电路的具体方法1．支路电流法：电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1：试判断图1中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图2各电阻的连接方式。
【解析】（1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。
（2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
（3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。
（4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
注意点：（1）给相同的节点编号。
（2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。
【策略】采用综合法，设A点接电源正极，B点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。
等效法分析变压器动态问题
等效法剖析变压器动向问题湖北省恩施高中陈恩谱变压器动向问题，按惯例思路来剖析，因其思想链条较长，所需列出的关系式许多，关于好多学生而言，这个问题显得较为复杂和困难。
笔者经过学习和研究，总结出了一套用等效电阻、等效电压源的方法，能够轻松破解变压器动向问题，使学生不再为思想链条过长而烦忧。
一、等效电阻、等效电压源的参数推导rI 1 I 2 如图（ 1）所示变压器电路，输入电压有效值为 U 0，原线圈回路总U 0U 1 U 2电阻为 r ，副线圈回路负载为纯电阻元件R ，变压器的参数如图。
n 1n21、等效电阻的参数推导如图（ 2）所示，我们能够将虚线框所围的电路等效为一个纯电阻rI 1 I 2R等效，其等效电路图如图（3）所示。
则 R 等效 两头的电压就是 U 1、经过的电流就是I 1，则有U 1 ， U 0U 1 U 2R 等效n 1 n 2I 1即n 1 U 2rI 1I 2U 1n 2( n 1 ) 2 U 2( n 1 ) 2 RR 等效U 0U 1 U 2I 1n 2I 2n 2 I 2n 2R 等效n 1n 1n22、等效电压源的参数推导如图（ 4）所示，我们能够将虚线框所围的电路等效为一个电压源（ E ， r ），其等效电路图如图（ 5）所示。
rI 1I 2则电压源（ E ， r ）的输出电压即 U 2I，则有2，输出电流即U 2 E I 2r ，而 U 1 U 0 I 1r ，即 n 1 U 2n 2 I 2 r ，变形，U 0U 1 U 2n 2 U 0n 1 n 2n 1得：U 2 n2U 0I 2 ( n 2 )2 rrI 1I 2n 1n 1对照 U 2E I 2 r ，可得U 0U 1E U 2En 2U 0， r( n2 ) 2 rn 1 rn 2n 1n 1总结：等效电动势与匝数比成正比，等效电阻与匝数比的平方成正比，等效电路张口朝哪侧，那侧的匝数就在分子上。
二、等效法在变压器动向问题中的应用【例 1】如下图，理想变压器原线圈接在沟通电源上，图中各电表均为理想电表。
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高考题精解分析：43变压器交流动态电路
高频考点：变压器交流动态电路
动态发布：2011山东理综卷第20题、2011福建理综第15题、2010全国理综2第19题、2010天津理综物理第7题、2010山东理综第19题
命题规律：变压器交流动态电路是高考考查的重点和热点，考查变压器交流动态电路为选择题，难度中等。
命题分析
考查方式变压器交流动态电路
【命题分析】变压器交流动态电路主要有两种情况：一是负载电阻不变，原副线圈电压、电流、功率随匝数比变化而变化；二是匝数比不变，原副线圈电压、电流、功率随负载变化而变化。
解决变压器交流动态电路问题首先要明确变量之间的相互制约关系。
在理想变压器中，负线圈的输出电压U2由原线圈的输入电压U1和匝数比决定，与负载电阻无关，即输入电压U1决定输出电压U2；在原线圈输入电压U1和匝数比确定的情况下，原线圈的输入电流由副线圈输出电流决定，副线圈输出电流由负载确定，即负载决定输入电流；变压器输入功率由输出功率确定，即输出功率决定输入功率。
分析变压器交流动态电路的思路是：由输入电压和匝数比得出输出电压，由输出电压和负载得出输出电流，最后由输出功率得出输入功率。
考查变压器交流动态电路的试题难度中等。
例1（2011山东理综卷第20题）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。
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、u2πt)V
B、u2πt)V
C、为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移
D、为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移
【解析】：由于用户电压u2随时间t变化的曲线周期为0.02s，所以u2πt)V，选项B正确A错误；为使用户电压稳定在220V，由变压器变压公式可知应减小变压器原线圈
匝数，应将P适当上移，选项C错误D正确。
【答案】：BD
【点评】此题通过变电所适时进行调压稳定用户电压，考查交变电流的图象、表达式、变压公式等知识点。
解析由输入电压u随时间t的变化关系图象可知，交变电流周期为0.02s，输入电压u的表达式
π)V，选项A错误；只断开S1后，L1、L2均不能发光，选项B错误；只断开S2后，灯泡L1、L2串联后接入电路，变压器输出电流减小，原线圈的输入功率减小，选项C错误；若S1换接到2后，变压器输出电压U=4V，R中电流为I=0.2A，R消耗的电功率为P=UI=0.8W，选项D正确。
【答案】：D
【点评】：此题考查变压器和电路动态变化等知识点。
例3(2010全国理综2第19题)图5中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。
现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。
用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压， N2表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值；电功率指平均值）。
下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是
【解析】副线圈是均匀密绕的且滑动头匀速上滑，说明副线圈的匝数n 2在均匀增大，n 2=kt 。
由变压器的变压公式2211
U n U n =，得21U U kt n =，即U 2随时间t 均匀增大，选项C 正确。
灯泡两端的电压由零逐渐增大时，其灯泡电阻增大，其流过灯泡的电流I 2随时间变化趋势图象B 正确。
灯泡消耗的电功率P= U 2 I 2，随时间增大，但一定不是均匀增大，选项D 错误。
；根据理想变压器输入功率等于输出功率，流过原线圈的电流I 1增大，选项A 错误。
【答案】BC
【点评】此题考查理想变压器、灯泡的伏安特曲线、图象等知识点。
例4．（2010天津理综物理第7题）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计，如图所示。
当开关S 闭合后
A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值不变
B ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大
C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大
D ． V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变
【解析】当开关S 闭合后接入理想变压器副线圈中灯泡数目增加，副线圈输出电流增大，理想交流电流表A 2增大，根据变压器输入功率与输出功率的关系可知输入功率增大，理想交流电流表A 1示数增大。
由于输入电压不变，变压器输出电压不变，理想交流电压表V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变，选项D 正确C 错误。
由U 1I 1=U 2I 2可知，A 1与A 2示数的比值不变，选项A 正确B 错误。
【答案】AD
【点评】此题考查变压器和交流动态电路。
例5．（2010山东理综第19题）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头。
下列说法正确的是。