物理高考新素養(yǎng)總復習新高考（魯京津瓊）講義第十一章交變電流傳感器從教材走向高考Word版含答案

理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用【教材原題】人教版選修3－2·P44·T3【拓展提升2】原線圈與負載串聯(lián)當變壓器一個線圈的匝數(shù)已知時，可以用下面的方法測量其他線圈的匝數(shù)：把被測線圈作為原線圈，用匝數(shù)已知的線圈作為副線圈，通入交流，測出兩線圈的電壓，就可以求出被測線圈的匝數(shù)。已知副線圈有400匝，把原線圈接到220V的線路中，測得副線圈的電壓是55V，求原線圈的匝數(shù)。(2015·全國卷Ⅰ，16)一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻，原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上，如圖2所示。設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U，原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k，則()圖2A.U＝66V，k＝eq\f(1,9)B.U＝22V，k＝eq\f(1,9)C.U＝66V，k＝eq\f(1,3)D.U＝22V，k＝eq\f(1,3)【拓展提升1】理想變壓器副線圈兩端加載【拓展提升3】理想變壓器的動態(tài)分析(2017·北京理綜，16)如圖1所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin(100πt)V的交流電源上，副線圈接有R＝55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是()圖1A.原線圈的輸入功率為220eq\r(2)WB.電流表的讀數(shù)為1AC.電壓表的讀數(shù)為110eq\r(2)VD.副線圈輸出交流電的周期為50s(2016·全國卷Ⅰ，16)一含有理想變壓器的電路如圖3所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當S閉合時，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為()圖3A.2B.3C.4D.5

參考答案【拓展提升1】B[由u＝220eq\r(2)sin100πt(V)可知，原線圈電壓最大值為220eq\r(2)V，故原線圈電壓的有效值為U1＝220V，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2＝eq\f(n2,n1)U1＝110V，故電壓表的讀數(shù)為110V，選項C錯誤；副線圈電流有效值為I2＝eq\f(U2,R)＝2A，根據(jù)P＝UI可知，輸出功率為220W，則原線圈的輸入功率為220W，故選項A錯誤；原線圈中的電流I1＝eq\f(P,U1)＝1A，故選項B正確；因為ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，所以T＝0.02s，故選項D錯誤。]【拓展提升2】A[原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比，根據(jù)副線圈負載電阻的電壓U，可知副線圈電壓為U，原線圈電壓為3U，副線圈電流I2＝eq\f(U,R)，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得原線圈電流I1＝eq\f(U,3R)，那么原線圈輸入電壓220V＝3U＋eq\f(U,3R)×R，整理可得U＝66V；原、副線圈電阻消耗的功率根據(jù)P＝I2R，電阻相等，I1∶I2＝1∶3，可得功率之比為P1∶P2＝1∶9，即k＝eq\f(1,9)。根據(jù)以上分析可知選項A正確。]【拓展提升3】B[設(shè)理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n，開關(guān)斷開時，電路如圖甲所示，原、副線圈的電流比eq\f(I,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n)，通過R2的電流I2＝nI，根據(jù)變壓器的功率關(guān)系得，UI－I2R1＝(nI)2(R2＋R3)；開關(guān)閉合時，電路如圖乙所示，原、副線圈的電流比eq\f(4I,I2′)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n