高中物理 变压器专项练习题含答案

高中物理 变压器专项练习题含答案
一、单选题
1．如图甲所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，输出电压随时间变化规律如图乙所示。

导线框与理想变压器相连，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，理想变压器副线圈接入一台机械效率较大的交流电动机，电动机连接一质量为200g 的重物恰好以速度
10m /s v =匀速上升，已知电动机内阻2r =Ω，不计导线框及其余导线电阻，不计一切摩
擦，电表均为理想电表，则（ ）
A ．电动机的机械效率为80%
B ．电流表的示数为0.1A
C ．副线圈电流的频率为5Hz
D ．图甲时刻导线框的电流方向为ABCD
2．在如图所示的电路中，理想变压器原线圈接电压有效值恒定的正弦交流电，下列分析正
确的是（ ）
A ．只将开关S 1从2拨向1，电流表A 的示数变小
B ．只将开关S 1从2拨向1，副线圈两端的电压不变
C ．只将开关S 2从4拨向3，R 1和R 2消耗的总功率变大
D ．只将开关S 3从闭合改为断开，变压器的输入功率变小
3．手机无线充电设备主要由发射线圈和接收线圈组成，如图所示，其工作原理与理想变压器相同。

已知发射、接收线圈匝数比为12:5:1n n =，AB 端输入电流2
200(A)i t π=，
下列说法正确的是（ ）
A ．无线充电的原理是电流可以产生稳恒的磁场
B ．接收线圈的输出功率与发射线圈的输入功率之比是1:5
C ．接收线圈的输出电流的有效值为1A
D ．接收线圈的电流频率为50Hz
4．如图所示，理想变压器原线圈a 、b 端接电压稳定的交流电源，副线圈接一灯泡L 和滑动变阻器R ，电压表均视为理想电表。

不计小灯泡电阻的变化，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（ ）
A ．电压表2V 的示数变小
B ．电压表1V 的示数变大
C ．小灯泡L 消耗的功率变大
D ．变压器原、副线圈的电流之比增大 5．匝数为110、面积为
20.5m π的矩形线圈，在磁感应强度大小为225
T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动，产生正弦交变电流。

如图所示，在理想变压器的输入端加上该交变电流，额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。

不计线圈与导线的电阻。

下列说法正确的是（ ）
A ．该交变电流的电压最大值为220V
B ．该交变电流的频率为100Hz
C ．理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1
D ．将滑动变阻器的滑片向d 端移动，小灯泡变暗
6．如图所示，为一火灾报警系统，其中0R 为定值电阻，R 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。

理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，有一只电流表串在原线圈上，一只电
压表并在副线圈上，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为2202sin100(V)
uπ
=，则（）
A．电压表的示数为222V
B．在R处出现火警时，电压表的示数将变大
C．在R处出现火警时，电流表的示数将变大
D．在R处出现火警时，定值电阻0R的电功率将变小
7．如图所示，理想变压器原线圈两端接稳定的交流电压，副线圈接有三个阻值相同的电阻，电流表为理想电流表。

开关S断开时，电流表的示数为I，则在开关S闭合后，电流表的示数为（）
A．3
2I B．
4
3
I C．
5
4
I D．
6
5
I
8．如图所示为远距离输电示意图，发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为2202sin100V
u tπ
=，则（）
A．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
B．发电机输出交流电的电压有效值是2202V
C．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．用户用电器上交流电的频率是100Hz
9．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为20Ω，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压，电压表的示数为62.2V，下列说法正确的是（）
A ．该变压器原线圈两端电压为110V
B ．该变压器原、副线圈的匝数之比为5：2
C ．电流表的示数为1.42A
D ．若减小电阻R 的阻值，变压器的输入功率
将减小
10．如图所示，甲图为远距离输电示意图，输电线的总电阻为22Ωr =，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220V 。

输电效率为90%，输电线上损耗功率为
45.510W P =⨯损，变压器均为理想变压器。

设升压变压器原、副线圈匝数比为
1
2
n n ，降压变压器原、副线圈匝数比为
3
4
n n ，下列说法正确的是（ ） A ．1251
1n n = B ．升压变压器原线圈电流200A I =
C ．
34451
n n = D ．用户端消耗功率5
510W P =⨯消
二、多选题
11．如图（甲）所示，理想变压器原副线圈匝数比n 1∶n 2= 55∶4，原线圈接有交流电流表A 1，副线圈电路接有交流电压表V 、交流电流表A 2滑动变阻器R 等，所有电表都是理想电表，二极管D 正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L 的阻值恒定。

原线圈接入的交流电压的变化规律如图（乙）所示，则下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表V的读数为64V
B．灯泡L两端电压的有效值为 22.6V
C．当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，A1示数减小
D．由图乙可知交流发电机转子的角速度为100πrad/s
12．一个理想变压器，原线圈1200匝，副线圈400匝，现在副线圈上接一个变阻器R，如图所示。

各电表均为理想表，则下列说法中正确的是（）
A．安培表A1与A2的示数之比为3：1
B．伏特表V1与V2的示数之比为3：1
C．当变阻器滑动头向下移动时，原线圈的输入功率将减小
D．原、副线圈的电功率之比为3：1
13．如图为电能输送示意图，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为1：3，连接两理想变压器的输电线的总电阻为10Ω，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，输电线上损失的
功率为10W。

已知降压变压器副线圈两端的交变电压
22202(V)
u tπ
=，将变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（）
A ．负载电阻的阻值为440Ω
B ．升压变压器输入功率为450W
C ．通过输电线上的电流为1A
D ．升压变压器输入电压的表达式为1150sin100(V)u t π=
14．如图为某同学研究变压器电路特点的电路图，理想变压器的原、副线圈匝数之比为5：1，现在电路输入端输入电压2202sin100(V)u t π=，此时电阻R 3和R 2的功率相等，电流表和电压表为理想电表，电流表A 2的示数为0.20A ，电压表V 2的示数为11V ，下列说法中正确的是（ ）
A ．电压表V 1的示数为220V
B ．电流表A 1的示数为0.08A
C ．R 1=2062.5Ω
D ．R 2=5500Ω
15．如图甲所示为一种家用台灯的原理图。

理想自耦变压器的两端a 、b 间接入220V 的交流电，变压器线圈总匝数为1100，交流电流表A 为理想电表，灯泡的额定电压为220V 、额定功率为60W ，其伏安特性曲线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A ．当滑片P 上移时，灯泡亮度增加
B ．当滑片P 上移时，变压器的输入功率变小
C ．当c 、P 之间线圈匝数为600时，灯泡的功率约为24w
D ．当c 、P 之间线圈匝数为600时，通过电流表的示数约为0.2A
16．国产手机在短短十年，就蜕变成和三星、苹果竞争的高端产业，不仅在于加大了研发和创新力度，也有属于自己的核心技术。

图甲某国产手机无线充电器的示意图。

原理如图乙所示。

当ab 间接上220V 的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。

送电线圈的匝数为n 1，受电线圈的匝数为n 2，且n 1：n 2=4：1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R ，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为4V ，充电电流为2A ，则下列判断正确的是（ ）
A ．流过受电线圈与送电线圈的电流之比为1：4
B ．快速充电时，受电线圈cd 两端的输出电压为52V
C ．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值R =24Ω
D ．充电时，ab 端接入的电阻R 与cd 端接入的电阻R 的电功率之比为16：1
17．如图为模拟远距离输电的实验电路图，两理想变压器的匝数1423n n n n =<=，四根模拟输电线的电阻1R 、2R 、3R 、4R 的阻值均为R ，1A 、2A 为相同的理想交流电流表，1L 、2L 为相同的小灯泡，灯丝电阻2L R R >，忽略灯丝电阻随温度的变化。

当A 、B 端接入低压
交流电源时（ ）
A ．1L 、2L 两灯泡的亮度相同
B ．1A 表的示数小于2A 表的示数
C ．2R 两端的电压小于4R 两端的电压
D ．1R 消耗的功率大于3R 消耗的功率
18．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比12:1:3n n =，原线圈接正弦式交变电流，1R 为定值电阻，2R 为滑动变阻器，已知滑动变阻器2R 的最大阻值为定值电阻1R 的10倍。

在滑动变阻器的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3∶1
B ．定值电阻1R 消耗的功率逐渐增大
C ．滑动变阻器2R 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减小
19．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为1n 、2n ，且12n n >，定值电阻r 与滑动变阻器R 的最大阻值相等，电流表、电压表均为理想电表。

在a 、b 端接入交变电源，当滑动变阻器R 滑片由Q 向P 端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A ．电流表示数变大
B ．电压表示数不变
C ．定值电阻r 消耗的电功率逐渐变大
D ．变压器副线圈的输出功率逐渐变小
20．一小型风力发电机，通过直径50D =m 的叶片带动转子转动，使定子中产生感应电流，实现风能向电能转化，转化效率3
2π
η=。

风力发电机产生的电能通过如图所示输电线路向附近某工厂提供电压有效值为380V 的交流电压，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1:30，输电线等效电阻的阻值10R =Ω。

已知空气密度为
1.2kg/m 3，风力发电机输出电压有效值为200V ，设计的额定风速为4m/s ，运动空气与受风面作用后速度变为零。

则下列说法正确的是（ ）
A ．额定风速下风力发电机的输出功率为36kW
B ．输电线路上损失的功率为发电机输出功率的1%
C ．降压变压器输入电压与升压变压器输出电压之差为180V
D ．降压变压器副线圈与原线圈匝数之比为297:19
三、解答题
21．如图1所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压U 0=350V ，它通过总电阻r 线=2.8Ω的输电线直接向居民区供电，设居民区所有用电器都是额定电压U 用=220V 的白炽灯，这些白炽灯额定总功率为P 用=22kW ，不计灯丝电阻随温度的变化。

求： （1）当居民区的电灯全部使用时，输电线损失的电功率多大？
（2）若采用高压输电，在发电机端用理想升压变压器，在用户端用理想降压变压器，已知降压变压器的匝数比为20：1，部分电路如图2所示。

当全部用户的白炽灯都工作时，白炽灯恰好正常发光，输电线上损耗的功率多大？
22．变压器线圈中的电流越大，所用的导线就越粗，通常给用户送电的变压器是降压变压器，那么它的原线圈和副线圈，哪个应该用较粗的导线？请说明理由。

23．一变压器原、副线圈的匝数比为20:1，原线圈两端的电压220V U =，副线圈的电阻
1Ωr =，负载电阻19ΩR =。

求：副线圈的输出电压2U 、原线圈的输入功率P 及变压器的
效率。

【参考答案】
一、单选题 1．B 【解析】 【详解】 A ．因为
max
220V=2U U =原有 理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，则副线圈电压
22V 10
U U =
=原
副 则
2U I I r mgv =+副
可得
1A I =或10A I =（舍）
电动机的机械效率为
20
100%100%91%22
mgv U I η=
⨯=⨯≈副 A 错误；
B ．理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，则原线圈电流
0.1A I =
B 正确；
C ．输出电压随时间变化规律如图乙所示，则由图可知
22.010s T -=⨯
则频率为
2
11
50Hz 2.010f T -=
==⨯ C 错误；
D ．图甲时刻，内部磁感线的方向由S 到N ，则由“增反减同”，通过右手螺旋可知，导线框的电流方向为CBAD ，D 错误。

故选B 。

2．D 【解析】 【详解】
AB ．只将S 1从2拨向1时，1n 变小，由变压器的变压公式
12
12
U U n n = 1U 不变，副线圈两端的电压2U 变大，由2
2U I R =
总
可知输出电流变大，则输出功率变大，而变压器的输入功率变大，故原线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故AB 错误； C ．将开关S 2从4拨向3，2n 变小，由变压器的变压公式
12
12
U U n n = 1U 不变，副线圈两端的电压2U 变小，由22
2U P R =总
可知R 1和R 2消耗的总功率变小，故C 错
误；
D ．只将开关S 3从闭合改为断开，副线圈少一个支路，其总电阻变大，而2U 不变，由
22
2U P R =总
可知副线圈的功率减小，则变压器的原线圈的功率变小，故D 正确；
故选D 。

3．C 【解析】 【详解】
A ．无线充电的原理是交变电流可以产生交变的磁场，从而产生感应电流，选项A 错误；
B ．接收线圈的输出功率等于发射线圈的输入功率，选项B 错误；
C ．发射线圈中电流的有效值为
1I =
接收线圈的输出电流的有效值为
1
212
1A n I I n =
= 选项C 正确；
D ．发射线圈中电流的频率为
200100Hz 2f π
π
=
= 则接收线圈的电流频率为100Hz ，选项D 错误。

故选C 。

4．C 【解析】 【详解】
AB ．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因为原线圈的电压保持不变，且原副线圈的匝数比也保持不变，故原副线圈的电压都保持不变，AB 错误；
C ．副线圈电压不变，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，副线圈中的电流变大，根据功率的公式
2P I r =
可知，小灯泡L 消耗的功率变大，C 正确； D ．因为原副线圈两端的电流之比满足
12
21
I n I n = 因此原副线圈的电流之比保持不变，D 错误； 故选C 。

5．C 【解析】 【详解】
A ．交变电流的电压最大值为
m 0.5110100V E nBS ωππ
==⨯= A 错误；
B ．交变电流的频率为
50Hz 2f ω
π
=
= B 错误；
C ．交变电流的电压有效值为
220V
E==
额定电压为10V的小灯泡L正常发光，故副线圈的电压为10V，故理想变压器原、副线圈的匝数比为
1
2
22
1
n E
n U
==
C正确；
D．滑动变阻器与灯泡并联连接，将滑动变阻器的滑片向d端移动，不改变小灯泡两端的电压，小灯泡亮度不变，D错误。

故选C。

6．C
【解析】
【详解】
A．原线圈的输入电压为
1
220V
U==
则副线圈的输出电压为
2
21
2
1
220V22V
10
n
U U
n
==⨯=
即电压表的示数为22V，故A错误；
B．在R处出现火警时，由于U1不变，匝数比不变，则U2不变，即电压表示数不变，故B 错误；
CD．在R处出现火警时，R阻值减小，则副线圈中的电流2
2
U
I
R R
=
+
变大，原线圈中的电
流2
12
1
n
I I
n
=变大，即电流表的示数将变大，定值电阻
R的电功率2
020
P I R
=变大，故C正确，D错误。

故选C。

7．B
【解析】
【详解】
设原、副线圈匝数的比值为k，当开关S断开时，由
12
21
n I
k
n I
==
可知，流过副线圈的电流大小为kI；设开关S闭合后电流表的示数为I'，同理可知流过副线圈的电流为kI'。

由于开关S闭合前后，副线圈两端的电压不变，有
3
2
2
kI R kI R
'
⋅=⋅
解得
43
I I '=
故选B 。

8．A 【解析】 【详解】
A ．当用户用电器的总电阻增大时，即用电器的数量减少，则降压变压器的输出功率减小，而副线圈电压不变，则副线圈电流减小，则降压变压器的原线圈电流减小，则输电线上损失的功率减小，故A 正确；
B
．发电机输出交流电的电压最大值是，有效值为
220V E =
= 故B 错误；
C ．由A 解析可知，用户用电器的总电阻对输电线的电流也有影响，故C 错误；
D ．用户用电器上交流电的频率应当与发电机输出正弦式交变电流的频率相同，即为
150Hz 2ωf T π
=
== 故D 错误。

故选A 。

9．B 【解析】 【详解】
A ．设变压器原线圈两端电压有效值为1U ，据电流的热效应可得
2
212
U T T r ⋅= 解得
1U =
选项A 错误；
B ．电压表的示数为副线圈电压，即262.2V U =，由电压比
11
22
U n U n = 得变压器原、副线圈的匝数比为5∶2，B 正确； C ．副线圈的电流
2
2 3.11A U I R
=
= 由
12
21
I n I n = 可得原线圈的电流，即电流表的示数
1 1.24A I ≈
C 错误；
D ．若减少电阻R 的阻值，由
22U P R
=
可知副线圈的功率增大，变压器的输入功率等于输出功率，故变压器原线圈的输入功率增大，选项D 错误。

故选B 。

10．C 【解析】 【详解】
AB ．设升压变压器原线圈两端电压为U 1，副线圈两端电压为U 2，原线圈电流为I 1，副线圈电流为I 2，降压变压器原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 4，原线圈电流为I 3，副线圈电流为I 4，因为输电效率为90%，损耗功率为
11(190%)P U I =-损
2
2 P I r =损
12
21
n I n I =
由题图乙可知
1220V U =
联立解得
1211502500A
n n I ==
AB 错误； C ．根据题意
22333
44
U I r U n U n U -==
联立解得
34451
n n = C 正确； D ．根据题意得
90%
190%
P P =-消损 5 4.9510W P =⨯消
D 错误。

故选C 。

二、多选题
11．BD 【解析】 【详解】
A ．由图乙可知，原线圈输入电压有效值为440V ，根据
12n n = 1
2
U U
可得副线圈电压为32V ，交流电压表V 的示数为有效值，即为32V ，A 错误；
B ．设灯泡L 两端电压的有效值为U ′，灯泡的阻值为r ，交变电流的周期为T ，根据交变电流有效值的定义有
232r ⋅2
T = 2
U r 'T 解得
U ′ = 22.6V
B 正确；
C ．当滑动变阻器的触头P 向下滑动时，滑动变阻器阻值减小，则由欧姆定律可知，电流表A 2示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表A 1示数也增大，C 错误；
D ．根据
22rad /s 100rad /s 0.02
T ππ
ωπ=
== 可知，交流发电机转子的角速度为100πrad/s ，D 正确。

故选BD 。

12．BC 【解析】 【详解】
A ．根据变压器的匝数与电流的关系，有
122113I I n n ==:::
故A 错误；
B ．根据变压器的匝数与电压的关系，有
1212::3:1U U n n ==
故B 正确；
C ．当变阻器滑动头向下移动时，负载电阻变大，副线圈电流减小，原线圈电流也随之减小，根据公式，有
P UI =
可知原线圈的输入功率将减小。

故C 正确；
D ．理想变压器，能量没有损失，原、副线圈的功率之比为1：1，故D 错误。

故选BC 。

13．BC 【解析】
【详解】
AC ．输电线损失功率为
2
310W P I r ==损
解得
I 3=1A
降压变压器副线圈电路电流
3
434
n I I n = 解得
I 4=2A
负载电阻的阻值为
44220=
==1102
U R I ΩΩ 故A 错误，C 正确；
B ．降压变压器副线圈两端电压
333
44=220
U n U U n = 得降压变压器副线圈两端电压
U 3=440V
则可得升压变压器输入功率为
P 1=P 3+P 损
又
I 2= I 3
解得
P 1=450W
故B 正确；
D ．升压变压器副线圈两端电压
U 2= U 3+I 2r =450V
又
11
22
U n U n = 解得
U 1=150V
升压变压器输入电压的表达式为1(V)u t π=，故D 错误。

故选BC 。

14．BC 【解析】 【详解】
A ．由变压器规律可知，电压表1V 的示数为
11225
11V 55V 1
n U U n =
=⨯= 故A 错误；
BD ．由于电阻2R 和3R 的功率相等，有
2
1222
U I U R = 得
21375ΩR =
2R 中电流为
12255A 0.04A 1375
R U I R =
== 又2A 示数为0.20A ，由变压器规律可知流过变压器原线圈的电流为
21211
0.20A 0.04A 5
n I I n =
=⨯= 可得电流表1A 的示数为
1'0.04A 0.04A 0.08A I =+=
B 正确，D 错误；
C
．输入端输入电压的最大值为，则有效值
220V U =
所以电阻
'11'122055Ω2062.5Ω0.08
U R I -===
故C 正确。

故选BC 。

15．AC 【解析】 【详解】
AB ．当滑片P 上移时，输出端的线圈匝数增加，根据变压器的原理可得
11
22
U n U n = 输出电压升高，灯泡的功率增大，灯泡亮度增加，变压器的输人功率相应增大，A 正确，B 错误；
C ．当c 、P 之间的线圈匝数为600时，根据
11
22
U n U n = 可得变压器输出电压
2600
220V 120V 1100
U =
⨯= 由图乙可知当灯泡两端的电压为120V 时，通过灯泡的电流为0.2A ，可得灯泡的功率
221200.2W 24W P U I ==⨯=
C 正确；
D ．通过电流表的电流
1124A 0.11A 220
P I U =
=≈ D 错误。

故选AC 。

16．BC 【解析】 【详解】
A ．流过受电线圈与送电线圈的电流之比为
211241
I n I n == A 错误； C ．根据题意
22A I =
解得
10.5A I =
根据题意得
122204
41
I R I R -=+
解得
24ΩR =
C 正确；
B ．快速充电时，受电线圈cd 两端的输出电压为
22452V U I R =+=
B 正确；
D ．充电时，ab 端接入的电阻R 与cd 端接入的电阻R 的电功率之比为
21
1222116
P I R P I R == D 错误。

故选BC 。

17．BC 【解析】 【详解】
在远距离输电的过程中，在输电线路相同时，通过升压变压器，使输送的电压升高，从而减小了输电电流，减小了在输送过程中损耗的功率，到达用户时再用降压变压器将电压降为低电压，从而用户得到的功率增加，因此1L 比2L 更亮；1A 表的示数小于2A 表的示数，
2R 两端的电压小于4R 两端的电压；1R 消耗的功率小于3R 消耗的功率。

故选BC 。

18．AC 【解析】 【详解】 A ．根据
21
12
I n I n = 则变压器原、副线圈中的电流之比始终为3∶1，A 正确； B ．设输入的交变电压有效值为U ，原线圈中的电流为I ，根据
21
12
I n I n = 可知，副线圈中的电流
213
I I =
副线圈两端的电压为
2213
U IR =
根据
11
22
U n U n = 原线圈两端的电压
1219
U IR =
则
121
9
U IR IR =+
当滑动变阻器向上移动时，2R 增大，可知原线圈中的电流变小，因此1R 消耗的功率减小，B 错误；
C ．滑动变阻器2R 消耗的功率
121
2
2112
()24R R R U U P UI I R I =-=--+
因此当
1
2U I R =
即
219R R =
时，2R 消耗功率最大，所以当滑动变阻器从中点向上滑动时，2R 消耗功率先变大后变小，C 正确；
D ．滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动时，2R 电阻逐渐变大，原线圈中的电流减小，1R 两端电压减小，原线圈两端电压增大，所以变压器副线圈两端的电压逐渐增大，D 错误。

故选AC 。

19．AC 【解析】 【详解】
A ．设原线圈中电流为1I ，交流电源的输出电压为0U ，副线圈的电流为2I ，则根据题意有
12
21
I n I n =，220112U I I r I R =+ 整理可得
2
10112n U I r I R n ⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
当滑动变阻器R 滑片由Q 向P 端滑动时，电阻R 减小，又有0U 不变，原副线圈匝数比不变，则1I 变大，故电流表示数变大，故A 正确； B ．根据题意可知，原线圈两端的电压
101U U I r =-
有A 分析可知，1I 变大，则1U 减小，设副线圈两端电压为2U ，又有
11
22
U n U n = 则
2
211
n U U n =
则2U 减小，即电压表示数变小，故B 错误； C ．定值电阻r 消耗的电功率为
21P I r =
由A 分析可知，1I 变大，则P 变大，故C 正确； D ．根据题意可知，副线圈的输出功率为
22011P U I I r =-
可知，当
12U I r
=
副线圈的输出功率最大，此时
1
212n I I n =
，02212
U n U n =⋅ 则滑动变阻器的阻值为
2
'202222110122n U U
n r n R r I n nU n ⎛⎫⋅==⋅= ⎪⎝⎭
又有
12n n >
则可知
'R r <
定值电阻r 与滑动变阻器R 的最大阻值相等，则当滑动变阻器R 滑片由Q 向P 端滑动时，变压器副线圈的输出功率先增大后减小，故D 错误。

故选AC 。

20．AB
【解析】
【详解】
A ．额定风速下风力发电机输出的电能为
212
E mv η=∆⨯ 且
m Svt ρ∆=
2
2D S π⎛⎫= ⎪⎝⎭
解得
2318E t D v πρη= 所以额定风速下风力发电机的输出电功率为
23136kW 8
E P D v t πρη=== 故A 正确；
B ．对升压变压器有
1122
U n U n = 解得
26000V U =
输电线路中的电流
22
6A P I U == 所以输电线路上损失的功率
22360W P I R ∆==
占发电机输出功率的1%，故B 正确；
C ．降压变压器输入电压与升压变压器输出电压之差为输电线路上损失的电压
2Δ60V U I R ==
故C 错误；
D ．降压变压器原线圈两端电压有效值为
325940V U U U =-∆=
因此降压变压器副线圈与原线圈匝数之比为
43380:59401:297:9U U ==
故D 错误。

故选AB 。

三、解答题
21．（1）13720W ；（2）70W
【解析】
【详解】
（1）白炽灯总电阻
2 2.2ΩU R P ==用用
干路电流为
070A U I R r ==+线
输电线损失的电功率
213720W P I r ==损线
（2）用户总电流
4100A P I U =
=用用
根据 3443I n I n =
解得
35A I =
输电线上损失的功率为
2470W P I r ==线
22．见解析
【解析】
【详解】
给用户送电的变压器是降压变压器，根据远距离输电原理可知其原线圈两端电压高、电流小，而副线圈两端电压低、电流大，所以副线圈应该用较粗的导线。

23．10.45V ，6.05W ，95%
【解析】
【详解】
由
1'22
n U U n =
解得
'
211V U =
由
'
2222()U U I r I R r =+=+
解得
20.55A I =
则有
2210.45V U I R == 根据
2112I n I n = 解得
10.0275A I = 原线圈的输入功率为 1 6.05W P I U == 输出功率为 22 5.75W P I U ==出
变压器的效率为 100%95%P P η=⨯=出。