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专题10 交变电流和变压器
1．（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1 ：n2＝1 ：2，原线圈接电压恒定的正弦交流电，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，已知滑动变阻器R2的最大阻值为定值电阻R1的5倍。在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈中的电流之比始终为2 ：1 B．定值电阻R1消耗的功率逐渐增大 C．滑动变阻器R2消耗的功率先增大后减小 D．变压器副线圈两端的电压逐渐增大 【答案】ACD
【解析】变压器原、副线圈中的电流之比之和匝数比有关，匝数不变，电流之比不变，A正确；设输
I1n21入的交流电有效值为U,原线圈中的电流为I，根据?可知，副线圈中的电流为I，副线圈两端
I2n12的电压为根据
111IR2，原线圈两端电压为IR2，则U?IR1?IR2，当滑动变阻器向上移动时，R2增大，2441U?IR1?IR2，可知当原线圈中的电流变小，因此电阻R1消耗的功率变小，B错误；滑动变阻器R24U?U?U22I?消耗的功率为P2?UI?IR1??R1?I?，因此当，即R2?4R1时，R2消耗功率最??2R2R1?4R11?大，所以当滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动时，R2消耗的功率先变大后变小，C正确；滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动时，电阻逐渐变大，所以变压器副线圈两端的电压逐渐增大，D正确。故选ACD。
2．（2020届河南省十所名校高三阶段性测试）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻
2金戈铁骑
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R1、R2、R3的阻值大小关系为R2＝R3＝
2R1。现在a、b两端输入电压有效值恒定的正弦交流电，R19消耗的功率等于R2和R3消耗的功率之和，则变压器原、副线圈的匝数比为（ ）
A．1：9 B．9：1 C．1：3 D．3：1 【答案】D
22【解析】设原线圈中的电流为I1，副线圈中的电流为I2，根据题意可知：I1R1?I2?1R1 9n1I23??，故D正确，ABC错误。故选D。 所以
n2I113．（2020届吉林省白山市高三二模）在图示电路中，理想变压器原线圈的匝数为220，副线圈的匝数可调，L1、L2、L3和L4是四个相同的灯泡。当在a、b两端加上瞬时值表达式为u?2202sin100πt(V)的交变电压时，调节副线圈的匝数，使四个灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．变压器副线圈的匝数为440 B．灯泡的额定电压为55V C．变压器原线圈两端电压为220V
D．穿过变压器原线圈的磁通量变化率的最大值为0.1V 【答案】B
金戈铁骑
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I1n2【解析】四个灯泡均正常发光，说明变压器原、副线圈中的电流相同，根据?。可得变压器副线
I2n1圈的匝数n1?n2?220，故A错误；a、b两端电压的有效值U?2202V=220V，设每个灯泡的额2定电压为U0，原线圈两端电压为U1，则有U=2U0+U1，结合
U1n?1，可得U0=55V，U1=110V，2U0n2故B正确，C错误；原线圈两端电压的最大值Um?2U1?1102V，根据法拉第电磁感应定律有
Um?n1????2，解得穿过原线圈的磁通量变化率的最大值为V，故D错误。故选B。 ??t?t24．（2020届辽宁省辽阳市高三一模）图甲所示电路中，定值电阻R1、R2的阻值分别为20Ω和5Ω闭合开关S后，通过R2的正弦交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流的频率为50Hz B．通过R2的电流最大值为2A C．R1两端的电压有效值为20V D．R2消耗的电功率为20W 【答案】AD
【解析】通过R1的电流的频率等于通过R2的电流的频率，均为f?确；
从图乙可以看出，通过R2电流的最大值是Im=22A，有效值为I=2A，选项B错误；根据串联电路的特点可知，R1两端的电压有效值是U1?IR1?2?20V=40V，所以C错误；R2消耗的电功率为
11?Hz?50Hz，选项A正T0.02P2?I2R2?22?5W=20W，故D正确。故选AD。
5．（2020届陕西省渭南市高三质检）一气体放电管，当其两电极间的电压超过5003V时，就放电
金戈铁骑
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