28.交流電的四值及變壓器的原理1.(2021·江蘇揚州市調研)如圖1所示，理想變壓器原線圈接正弦交流電，電表為理想電表，Rt為熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)，則()圖1A.Rt溫度升高，電流表示數變大B.Rt溫度升高，電壓表的示數變小C.開關S由a切換到b，電壓表示數不變D.開關S由a切換到b，電流表示數變大答案A解析Rt溫度升高，電阻減小，理想變壓器原副線圈匝數不變，電壓不變，可知此時電流變大，故電流表示數變大，電壓表示數不變，A正確，B錯誤；開關S由a切換到b，此時副線圈匝數減小，在原線圈匝數不變的情況下，副線圈兩端電壓變小，則當副線圈所在電路電阻不變的情況下，流經副線圈所在電路的電流變小，故電壓表示數變小，電流表示數變小，故C、D錯誤。2.(2021·江蘇省新高考適應性考試)小明分別按圖2甲和乙電路探究遠距離輸電的輸電損耗，將長導線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路，忽略導線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實驗中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等，兩次實驗中()圖2A.都接直流電源 B.A兩端的電壓相等C.A損耗的功率相等 D.圖甲中A的電流較大答案D解析由于變壓器只能改變交變電流，因此圖乙中不可能接直流電源，A錯誤；T2是降壓變壓器，根據eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)>1，由于流過兩個燈的電流相等，可知圖乙中流過A的電流較小，加在圖乙中A兩端的電壓較低，圖乙中A消耗的功率較小，B、C錯誤，D正確。3.(2021·江蘇省第二次適應性模擬)小芳設計了一個電吹風，其電路圖如圖3所示，變壓器原、副線圈的匝數分別為N1、N2，小風扇的額定電壓為60V。a、b、c、d為四個固定觸點，轉動扇形金屬觸片P的位置可同時接觸兩個觸點，使電吹風可處于關機、吹熱風和吹冷風三種工作狀態。在電吹風吹熱風時()圖3A.觸片P同時接觸a、b，N1∶N2＝11∶3B.觸片P同時接觸a、b，N1∶N2＝3∶11C.觸片P同時接觸b、c，N1∶N2＝11∶3D.觸片P同時接觸b、c，N1∶N2＝3∶11答案A解析當小風扇和電熱絲同時接入電路時電吹風吹熱風，故當扇形金屬觸片接觸a、b觸點時吹熱風。根據變壓器的變壓比得：eq\f(U1,U2)＝eq\f(N1,N2)＝eq\f(220,60)＝11∶3，故A正確，B、C、D錯誤。4.(2021·廣東潮州市第二次教學質檢)如圖4為一電吹風內部電路示意圖，其中變壓器原副線圈匝數比為2∶1。當原線圈接入市電：u＝220eq\r(2)sin100πt(V)后，閉合開關S，副線圈中電機M(額定電壓100V，額定功率100W)剛好正常工作。則()圖4A.電動機內阻R＝100ΩB.交變電壓的頻率為100HzC.副線圈中電流的有效值為1AD.變壓器的輸入功率為110eq\r(2)W答案C解析由u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知ω＝100πrad/s，則交變電壓的頻率f＝eq\f(1,T)＝eq\f(ω,2π)＝50Hz，B錯誤；電機M(額定電壓100V，額定功率100W)剛好正常工作，根據P＝UI可知副線圈電流為1A，此電流為有效值，C正確；若電動機內阻為R＝100Ω，則P熱＝I2R＝100W，顯然不可能，A錯誤；由u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知原線圈電壓有效值U1＝220V，則副線圈電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝110V，電機M電壓100V，則r上的電壓為10V，功率Pr＝UrI＝10W，所以副線圈的功率為110W，變壓器的輸入功率為110W，D錯誤。5.(2021·江蘇省新高考質量檢測模擬)如圖5所示，理想變壓器原線圈接電壓為220V的正弦交流電，開關S接1時，原、副線圈的匝數比為11∶1，滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω，電壓表和電流表均為理想交流電表。下列說法中正確的有()圖5A.變壓器輸入功率與輸出功率之比為11∶1B.1min內滑動變阻器上產生的熱量為40JC.僅將S從1撥到2，電流表示數減小D.僅將滑動變阻器的滑片向下滑動，兩電表示數均減小答案C解析根據理想變壓器的特點可知，變壓器的輸入功率與輸出功率之比為1∶1，故A錯誤；原、副線圈的電壓與匝數成正比，所以副線圈兩端電壓為U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,11)×220V＝20V，則1min內產生的熱量為Q＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R)t＝eq\f(202,10)×60J＝2400J，故B錯誤；若只將S從1撥到2，副線圈的電壓減小，副線圈電流減小，原線圈電流即電流表的示數減小，故C正確；將滑動變阻器滑片向下滑動，接入電路中的阻值變大，電流表的讀數變小，但對原、副線圈兩端的電壓無影響，即電壓表的讀數不變，故D錯誤。6.(2021·江蘇海安市期末)如圖6所示，虛線OO′的左邊存在著方向垂直于紙面向里的勻強磁場，右邊沒有磁場。單匝矩形線圈abcd的對稱軸恰與磁場右邊界重合，線圈平面與磁場垂直。線圈沿圖示方向繞OO′軸以角速度ω勻速轉動(即ab邊先向紙外、cd邊先向紙里轉動)，規定沿a→b→c→d→a方向為感應電流的正方向。從圖示位置開始計時，下列四個圖象中能正確表示線圈內感應電流i隨時間t變化規律的是()圖6答案B解析圖示時刻開始，由楞次定律判斷出線圈中感應電流方向為a→d→c→b→a為負方向，線圈中產生的感應電動勢表達式為e＝－Emsinωt＝－BSωsinωt，S是線圈面積的一半，則感應電流的表達式為i＝eq\f(E,R)＝－Imsinωt，其中Im＝eq\f(BSω,R)，故線圈中感應電流按正弦規律變化，故選B。7.(2021·四川廣元市第三次適應性統考)如圖7所示，一理想變壓器的原線圈接有電壓為U的交流電，副線圈接有固定電阻R1和光敏電阻R2(阻值隨光照增強而減小)，導線電阻不計，開關S開始時處于閉合狀態。下列說法正確的是()圖7A.電流表的示數隨光照時間增加不斷改變B.當滑動觸頭P向下滑動時，電阻R1消耗的功率增加C.當光照變弱時，變壓器的輸入功率變大D.當開關S由閉合到斷開時，電流表的示數變大答案B解析光強一定，則R2的阻值一定，則電流表的示數不變，故A錯誤；當滑動觸頭P向下滑動時，原線圈匝數減小，副線圈兩端的電壓增大，電阻R1兩端的電壓增大，由P＝eq\f(U2,R)可知電阻R1消耗的功率增大，故B正確；當光照變弱時，R2的阻值變大，變壓器的輸出功率減小，輸入功率也變小，故C錯誤；當開關S由閉合到斷開，副線圈電壓不變，R2的阻值不變，則流過R2的電流不變，故D錯誤。8.(2021·安徽淮南市第二次模擬)如圖8所示，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈并聯，另外2個燈泡串聯后接在副線圈兩端。已知原線圈所接交流電源的電壓u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，3個燈泡均正常發光，忽略導線電阻，兩交流電流表均為理想電表，下列說法中正確的是()圖8A.交流電源的頻率為100HzB.燈泡的額定電壓為220eq\r(2)VC.原副線圈的匝數比為2∶1D.電流表A1與A2電流之比為3∶1答案D解析由原線圈所接交流電源的電壓的瞬時值表達式交流電源的頻率為f＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，A錯誤；由圖可知，原線圈所接燈泡的電壓等于電源電壓的有效值，由題意可知，電路中燈泡均正常發光，可得燈泡的額定電壓為UL＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(220\r(2),\r(2))V＝220V，B錯誤；原線圈的電壓U1＝UL，電路中的三個燈