专题：理想变压器的规律及其应用
一、理想变压原线、副线圈基本量的关系 1．基本关系
功率 关系 电压 关系 基本 关系 电流 关系 频率 关系 2．相互制约关系
（1）输入电压U1决定输出电压U2。 （2）输出功率P2决定输入功率P1。 （3）输出电流I2决定输入电流I1。
【例1】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶:n2=11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。若副线圈仅接入一个R=10的电阻，则（ ） A．流过电阻的电流是10 2 A B．流过电阻的电流的频率为50Hz
C．与电阻并联的理想电压表的示数是1002 V D．变压器的输入功率是1×10W
（课堂练）（2011年广东高考）图7（a）左侧的调压装置
可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，○A，○V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（ ） A．电流表的示数为2A B．原副线圈匝数比为1:2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100Hz
3
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出 原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副线圈的个数无关 (1)只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1 (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn 或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) 第 1 页 共 8 页
二、理想变压器的动态分析问题 1．匝数比不变的情况（U1和
2．负载不变的情况（U1和R一定，试分析触头P上移时U2、I1、I2、P1、P2的变化情况 ）
【例2】用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理如图所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（ ） A．R两端的电压增大 B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小 D．原线圈中电流增大
【例3】如右图所示为一理想变压器，S为双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则（ ） A．保持U1及P的位置不变，S由a接到b时，I1增大
B．保持U1及P的位置不变，S由b接到a时，R消耗的功率增大 C．保持U1不变，S接在a处，使P上滑时，I1增大 D．保持P的位置不变，S接在a处，当U1增大时，I1增大
n1一定，试分析R增大时U2、I1、I2、P1、P2的变化情况 ） n2第 2 页 共 8 页
1为保证用户电压稳定在220V，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。某此检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（ ）
A．u21902sin(50t)V B．u21902sin(100t)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 1 （2011福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1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的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．输入电压u的表达式u=202sin(50t)V C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 课后反馈练习
1． （2007山东）某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是（ ） A．输出电压的最大值为36 V B．原、副线圈中电流之比为55∶9 C．变压器输入、输出功率之比为55∶9 D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz
2． （2008天津）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时（ B ） A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
3．（2010海南）如右图，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6V，则输入电压的最大值为242V
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B．若输入电压不变，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半 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2倍 D．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
4．（2010山东）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（ ） A． 副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小[来 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
5．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图7所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V上．现发现输出电压低于220 V，下列措施正确的是（ ）
A．P1不动，将P2向上移 B．P2不动，将P1向上移 C．将P1向上移，同时P2向下移 D．将P1向下移，同时P2向上移
6．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，U1 为加
在原线圈两端的交变电压，I1、I2 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U1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U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C．保持P的位置及U1 不变，S由b切换到a，则I1减小 D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1增大
7．如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，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=2202sin100πt（V），则（ ） A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B．当t=
U1 I1 I2 S b P R
a 1s时，c、d间的电压瞬时值为110V 600C．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，电压表和电流表的示数均变小 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大
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专题：理想变压器的规律及其应用
一、理想变压原线、副线圈基本量的关系 1．基本关系
功率 关系 电压 关系 基本 关系 电流 关系 频率 关系 2．相互制约关系
（1）输入电压U1决定输出电压U2。 （2）输出功率P2决定输入功率P1。 （3）输出电流I2决定输入电流I1。
【例1】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶:n2=11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。若副线圈仅接入一个R=10的电阻，则（ ） A．流过电阻的电流是10 2 A B．流过电阻的电流的频率为50Hz
C．与电阻并联的理想电压表的示数是1002 V D．变压器的输入功率是1×10W
（课堂练）（2011年广东高考）图7（a）左侧的调压装置
可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，○A，○V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（ ） A．电流表的示数为2A B．原副线圈匝数比为1:2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100Hz
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原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出 原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副线圈的个数无关 (1)只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1 (2)有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn 或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) 第 5 页 共 8 页
二、理想变压器的动态分析问题 1．匝数比不变的情况（U1和
2．负载不变的情况（U1和R一定，试分析触头P上移时U2、I1、I2、P1、P2的变化情况 ）
【例2】用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理如图所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（ ） A．R两端的电压增大 B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小 D．原线圈中电流增大
【例3】如右图所示为一理想变压器，S为双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则（ ） A．保持U1及P的位置不变，S由a接到b时，I1增大
B．保持U1及P的位置不变，S由b接到a时，R消耗的功率增大 C．保持U1不变，S接在a处，使P上滑时，I1增大 D．保持P的位置不变，S接在a处，当U1增大时，I1增大
n1一定，试分析R增大时U2、I1、I2、P1、P2的变化情况 ） n2第 6 页 共 8 页
1为保证用户电压稳定在220V，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。某此检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是（ ）
A．u21902sin(50t)V B．u21902sin(100t)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 1 （2011福建）图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1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的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．输入电压u的表达式u=202sin(50t)V C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 B．只断开S1后，L1、L2均正常发光
D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W 课后反馈练习
1． （2007山东）某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是（ ） A．输出电压的最大值为36 V B．原、副线圈中电流之比为55∶9 C．变压器输入、输出功率之比为55∶9 D．交流电源有效值为220 V，频率为50 Hz
2． （2008天津）一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时（ B ） A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
3．（2010海南）如右图，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6V，则输入电压的最大值为242V
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B．若输入电压不变，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半 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2倍 D．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
4．（2010山东）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（ ） A． 副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小[来 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
5．在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图7所示．当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V上．现发现输出电压低于220 V，下列措施正确的是（ ）
A．P1不动，将P2向上移 B．P2不动，将P1向上移 C．将P1向上移，同时P2向下移 D．将P1向下移，同时P2向上移
6．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，U1 为加
在原线圈两端的交变电压，I1、I2 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U1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U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C．保持P的位置及U1 不变，S由b切换到a，则I1减小 D．保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则I1增大
7．如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，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=2202sin100πt（V），则（ ） A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B．当t=
U1 I1 I2 S b P R
a 1s时，c、d间的电压瞬时值为110V 600C．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，电压表和电流表的示数均变小 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大
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