2n1U12n15
＝，A项对；由题知＝＝，得＝，所以只闭合开关S1时，灯泡L1两端电压为2 V，5n3U31n21通过的电流为1 A，消耗的功率为2 W，B项错；若两开关同时闭合，满足U1I10＝U2I2＋U3I3，代入数据得I10＝I1＋I1′＝1.45 A，即电路消耗的总功率为P＝U1I10＝14.5 W，C项对；若两开关同时闭合，通过两灯泡电流与原来相同，即灯泡L1比灯泡L2暗，D项错。 答案 AC
微考点 2 理想变压器的动态分析
核|心|微|讲
1．匝数比不变的情况(如图)
(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也不变。 (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，P1＝P2，故P1发生变化。 2．负载电阻不变的情况(如图)
U1n1
U2n2
(1)U1不变，发生变化，故U2变化。 (2)R不变，U2改变，故I2发生变化。
n1n2
U22
(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。
R典|例|微|探
【例2】 如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑到另一位置，观察到
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电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是( )
A．电压表V1示数增大 B．电压表V2、V3示数均增大 C．该变压器起升压作用
D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 【解题导思】
(1)变压器原线圈两端电压由电源决定还是由副线圈所接电路决定？ 答：由所接电源决定。
(2)在副线圈和用电器构成的回路中副线圈能看成是无内阻的电源吗？ 答：利用等效法可以把副线圈看成一无内阻的电源。
解析 对于理想变压器，原线圈电压决定副线圈电压，所以V1、V2示数均不变，A、B项错误；A1、A2中电流与原、副线圈中电流相同，由ΔI1∶ΔI2＝n2∶n1，可知n1＞n2，为降压变压器，C项错误；副线圈所连接的电路电压不变，电流变大，则电阻变小，即滑动变阻器沿
c→d的方向滑动，D项正确。
答案 D
【反思总结】
分析动态问题的思路
题|组|微|练
3．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V1后接在稳定的交流电
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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V2。下列说法正确的是( )
A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2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，V1、V2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，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A项错误，B项正确；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V2的示数变小，C、D项错误。 答案 B
4．(多选)图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数之比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表。若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中Rt为NTC型热敏电阻(阻值随温度升高而变小)，R1为定值电阻。下列说法正确的是( )
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A．交流电压u的表达式为u＝362sin50πt V B．t＝0.01 s时，发电机线圈中穿过的磁通量最大 C．Rt温度升高时，变压器的输入功率变小
D．Rt温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大
解析 原线圈接的是题图乙所示的正弦交流电，由题图知最大电压为362 V，周期为0.02 s，故角速度是ω＝100π rad/s，u＝362sin100πt V，故A项错误；t＝0.01 s时，感应电动势为0，线圈处于中性面位置，发电机线圈中穿过的磁通量最大，B项正确；Rt温度升高时，副线圈中的电阻减小，由于原、副线圈电压均不变，故电压表示数不变，电流表的示数变大，故输出功率变大，理想变压器的输入、输出功率相等，故输入功率变大，C项错误，D项正确。 答案 BD
微考点 3 远距离输电
核|心|微|讲
处理远距离输电问题的一般思路步骤
1．画出电能输送的原理草图，如图所示。
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2．以变压器铁芯为界线区分各个回路，各回路独立，运用欧姆定律，分析回路中的电压、电流和功率等问题。
3．各回路间通过变压器的匝数比、电压比、电流比和原、副线圈输入功率与输出功率相同的关系相联系。
U2U2损送
4．在计算输电线上的功率损失时，思路应该是P损＝IR＝＝P送－P用，绝对不能用P损＝。
RR2
典|例|微|探
【例3】 图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则该电阻上损失的电功率为( )
?n1?Um
A.?? ?n2?4rC．4????r
?n2??Um?【解题导思】
2
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?n1??Um?
2
?n1?2?P?2?n2?2?P?2
(1)升压变压器的原线圈和副线圈两端电压各是多少？ 答：原线圈两端电压U1＝
Um
，副线圈两端电压U2＝U1。
n12
n2
(2)输电线电阻上消耗的功率如何计算？ 答：输电线损失功率P损＝I·2r，且I＝。 解析 电源提供的交流电最大值为Um，因此有效值U1＝
2
PU2
Um
2
，经过升压变压器，根据＝，
U1n1U2n2
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高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器 第2讲 变压器 电能的输送学案(1)
