第10章-第2讲 变压器 电能的输送
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
试题
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对于理想变压器，P
入
＝P
出
，所以输入功率 P
入
＝
P入 132 60×2.2 W＝132 W， A 错误． I1＝ ＝ A＝0.6 A， U1 220 B 正确．正弦式交流电电流的最大值 I2m ＝ 2 I2 ＝ 2.2 2 A，C 错误．变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2 ＝U1∶U2＝11∶3，D 正确．
U2 U3 U1 ＝ ＝… n2 n3 圈时， ＝___________ ． n1 I1 n2 (3)电流关系：只有一个副线圈时， ＝ . I2 n1 U 2 I2 ＋ 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝ _______ U ________ 3 I3 ＋ … ．
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变压器
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n1 U1 11 000 50 副线圈输出电压 U2＝220 V＋Ur， ＝ ＝ < ， n2 U2 220＋Ur 1 880 故 A 错误.2πf＝100π， f＝50 Hz， 故 B 错误． I2＝ A 220 ＝4 A，故 C 项正确．由于理想变压器 P W>880 W，故 D 错误．
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研考向 考点探究
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考点一 理想变压器 变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数比不变，故原、副 基本规律的应用
线圈两端的电压不变，即电压表 V1、V2 示数不变，选项 A、 阻器滑片应沿 c→d 方向滑动，选项 D 正确；由原线圈的输
A．U增大 C．P1减小
B．I增大 D．P减小
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开关 S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的
知识梳理
输出电压 U2 不变，则输出电流 I2 变小，R 上的电压变 UR12 小，R1 上的电压 U 变大，电阻 R1 上的功率 P1＝ ＝ R1 U2 ， R 不变， U 变大， 则 P1 增大， 故 A 正确， C 错误． 由 R1 1 电流与匝数的关系可知电流表的示数 I 减小， B 错误． 输 出功率 P 出＝I2U2，U2 不变，I2 减小，则 P 出减小，输入 功率等于输出功率，所以 D 正确．
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4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器． 低电压 电压互感器：用来把_______ 高电压 变成_______. (2)互感器 大电流 变成_______. 小电流 电流互感器：用来把_______ 5．对理想变压器的理解 (1)没有能量损失． (2)没有磁通量损失． 二、远距离输电 1．输电过程(如图所示)
不能盲目看公式，要 注意其物理意义的表 达，在求热损耗时可 用 P 损＝I2 线R 线或用 P 热 ＝U
线
I 线，也可用 P
U2 ＝ ，但 U 必须为输 R 电线上等效电阻两端 的电压，并不是输电 电压．
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4.如图所示，理想变压器的原线圈接入 u
考点三
远距离输电
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考点一 理想变压器 圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为 基本规律的应用
1－1.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线
22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关， 考点二 变压器的动 灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的 态分析问题 读数，则( A ) 考点三 远距离输电 A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V，I＝0.05 A
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2．(多选)如图所示，某理想变压器的原线圈接一交变电压 , 副线圈接如图所示电路，开关S原来闭合，且R1＝R2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻 R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正 确的是( AD )
答案
根据变压器的工作原理，穿过原、 副线圈每匝的磁通量及其变化率 是相同的，故 A 正确；交变电流 的频率保持不变，B 正确；理想变 压器无功率损失，C 正确；而 E＝ ΔΦ n 与 n 成正比，变压器原、副 Δt 线圈的匝数不同， 故感应电动势不 同，所以 D 错误．
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(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，由P1＝P2知P1发生变化．
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 2．负载电阻不变的情况 考点二 变压器的动 (1)U1 不变，n1发生变化，U2 变化． n2 态分析问题
【典例2】 (2015· 高考安徽卷)图示电路中，变压器为理想
值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑 考点二 变压器的动 动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流 态分析问题 表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是( D ) 考点三 远距离输电 A．电压表V 示数增大 1 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 答案 的方向滑动
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3．下列关于减小远距离输电导线上 热损耗的说法中，正确的是( C ) U2 A．因为热功率 P＝ ，所以应降低 R 输送电压，增大输电导线电阻，才能 减小输电导线上的热损耗 B．因为热功率P＝IU，所以应采用 低电压、小电流输电，才能减小输电 导线上的热损耗 C．因为热功率P＝I2R，所以可采用 减小输电线电阻或减小输送电流的方 法来减小输电导线上的热损耗 D．以上说法均不正确 答案
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考点一 理想变压器 圈的匝数之比为10∶1，原线圈接在频率为50 Hz的正弦交流 基本规律的应用
1－2.(多选)(2016· 武昌调研)如图所示，理想变压器原、副线
电源上，串接的电流表为理想电流表，副线圈接入“220 考点二 变压器的动 V， AC 态分析问题 60 W”的灯泡一只，此时灯泡正常发光，则 ( ) 3 考点三 远距离输电 A．电流表的示数为110 A
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一、理想变压器 副线圈 和铁芯三部分组成． 1．主要构造：由_______ 原线圈 、 _______ 互感 现象． 2．工作原理：电磁感应的_____ 3．基本关系 P入＝P出 ． (1)功率关系：_________ U1 n1 ＝ U2 n2 ；有多个副线 (2)电压关系：只有一个副线圈时，_______
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＝11 000 2sin 100π t(V)的交变电压，副 线圈通过电阻 r ＝ 6 Ω 的导线对“220 V，880 W”的电器 RL 供电，该电器正 常工作．由此可知( C )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W
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考点一 理想变压器 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开 基本规律的应用
【典例1】(多选)(2014· 高考山东卷)如图，将额定电压为60 V
关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理 考点二 变压器的动 想电表)的示数分别为220 V和2.2 A. 以下判断正确的是( BD ) 态分析问题 A．变压器输入功率为484 W 考点三 远距离输电 B．通过原线圈的电流的有效值为 0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为 2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
B．电流表的示数为 3 2 A 110
C．电源的输出功率为60 W D．副线圈中交变电流的频率为5 Hz
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
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副线圈上“220 V，60 W”的灯泡正常发光，故副线圈的 3 输出电压为 220 V， 输出功率为 60 W， 因此输出电流为 11 A，由电流关系可知，输入电流与输出电流的比值等于线 3 圈匝数的反比，可知输入电流为 A，选项 A 正确，B 110 错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，频率不变， 因此选项 C 正确，D 错误．
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(2)R 不变，U2 变化，I2 发生变化． U2 2 (3)根据 P2＝ 和 P1＝P2， 可以判断 P2 变化时， P1 发生变 R 化，U1 不变时，I1 发生变化．
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考点一 理想变压器 变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定 基本规律的应用
入
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＝ I2 2r＋880
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电能的输送 考点一
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
理想变压器基本规律的应用
基本关系式中物理量之间的决定关系
副线圈电压 U2 由原线圈电压 U1 和匝数比决 电压 n2 定，即 U2＝ U1(原制约副) n1 副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，原线圈 功率 的输入功率 P1 由副线圈的输出功率 P2 决定， 即 P1＝P2(副制约原) 原线圈的电流 I1 由副线圈的电流 I2 和匝数比 电流 n2 决定，即 I1＝ I2(副制约原) n1
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2．输送电流 U－U′ P (1)I＝ .(2)I＝ . U R 3．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热 I2Rt ． 产生的，表达式为Q＝______ 4．电压损失 IR ． (1)ΔU＝U－U′.(2)ΔU＝____ 5．功率损失
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电能的输送 考点二 变压器的动态分析问题
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考点一 理想变压器 变的情况和负载电阻不变的情况． 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不
1．匝数比不变的情况
U 1 n1 (1)U1 不变，根据 ＝ ，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不 U 2 n2 论负载电阻 R 如何变化，U2 也不变．
C．U＝110 2 V，I＝0.2 A D．U＝110 2 V，I＝0.2 2 A
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
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n1 U 1 由变压原理 ＝ 可得 U1＝110 V，即电压表示 n2 U 2 数为 110 V．由 P 入＝P 出，灯泡正常发光可得 P 入 ＝U1I1＝P 出＝22 W，I1＝ 确． 22 A＝0.2 A，故 A 正 110
(1)Δ P＝P－P′.(2)Δ
I2R ＝ P＝____
P 2 R. U
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1．(多选)理想变压器在正 常工作时，原、副线圈中 相同的物理量是( ABC ) A．每匝线圈中磁通量的 变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和 副线圈的输出功率 D．原线圈的感应电动势 和副线圈的感应电动势
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对于理想变压器，P
入
＝P
出
，所以输入功率 P
入
＝
P入 132 60×2.2 W＝132 W， A 错误． I1＝ ＝ A＝0.6 A， U1 220 B 正确．正弦式交流电电流的最大值 I2m ＝ 2 I2 ＝ 2.2 2 A，C 错误．变压器原、副线圈匝数比 n1∶n2 ＝U1∶U2＝11∶3，D 正确．
U2 U3 U1 ＝ ＝… n2 n3 圈时， ＝___________ ． n1 I1 n2 (3)电流关系：只有一个副线圈时， ＝ . I2 n1 U 2 I2 ＋ 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝ _______ U ________ 3 I3 ＋ … ．
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n1 U1 11 000 50 副线圈输出电压 U2＝220 V＋Ur， ＝ ＝ < ， n2 U2 220＋Ur 1 880 故 A 错误.2πf＝100π， f＝50 Hz， 故 B 错误． I2＝ A 220 ＝4 A，故 C 项正确．由于理想变压器 P W>880 W，故 D 错误．
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考点一 理想变压器 变压器输入电压不变，原、副线圈的匝数比不变，故原、副 基本规律的应用
线圈两端的电压不变，即电压表 V1、V2 示数不变，选项 A、 阻器滑片应沿 c→d 方向滑动，选项 D 正确；由原线圈的输
A．U增大 C．P1减小
B．I增大 D．P减小
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开关 S 由闭合到断开时，负载的总电阻变大，变压器的
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输出电压 U2 不变，则输出电流 I2 变小，R 上的电压变 UR12 小，R1 上的电压 U 变大，电阻 R1 上的功率 P1＝ ＝ R1 U2 ， R 不变， U 变大， 则 P1 增大， 故 A 正确， C 错误． 由 R1 1 电流与匝数的关系可知电流表的示数 I 减小， B 错误． 输 出功率 P 出＝I2U2，U2 不变，I2 减小，则 P 出减小，输入 功率等于输出功率，所以 D 正确．
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4．几种常用的变压器 (1)自耦变压器——调压变压器． 低电压 电压互感器：用来把_______ 高电压 变成_______. (2)互感器 大电流 变成_______. 小电流 电流互感器：用来把_______ 5．对理想变压器的理解 (1)没有能量损失． (2)没有磁通量损失． 二、远距离输电 1．输电过程(如图所示)
不能盲目看公式，要 注意其物理意义的表 达，在求热损耗时可 用 P 损＝I2 线R 线或用 P 热 ＝U
线
I 线，也可用 P
U2 ＝ ，但 U 必须为输 R 电线上等效电阻两端 的电压，并不是输电 电压．
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考点一 理想变压器 圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为 基本规律的应用
1－1.如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线
22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关， 考点二 变压器的动 灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的 态分析问题 读数，则( A ) 考点三 远距离输电 A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V，I＝0.05 A
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2．(多选)如图所示，某理想变压器的原线圈接一交变电压 , 副线圈接如图所示电路，开关S原来闭合，且R1＝R2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻 R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况正 确的是( AD )
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根据变压器的工作原理，穿过原、 副线圈每匝的磁通量及其变化率 是相同的，故 A 正确；交变电流 的频率保持不变，B 正确；理想变 压器无功率损失，C 正确；而 E＝ ΔΦ n 与 n 成正比，变压器原、副 Δt 线圈的匝数不同， 故感应电动势不 同，所以 D 错误．
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(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，由P1＝P2知P1发生变化．
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【典例2】 (2015· 高考安徽卷)图示电路中，变压器为理想
值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑 考点二 变压器的动 动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流 态分析问题 表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是( D ) 考点三 远距离输电 A．电压表V 示数增大 1 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 答案 的方向滑动
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3．下列关于减小远距离输电导线上 热损耗的说法中，正确的是( C ) U2 A．因为热功率 P＝ ，所以应降低 R 输送电压，增大输电导线电阻，才能 减小输电导线上的热损耗 B．因为热功率P＝IU，所以应采用 低电压、小电流输电，才能减小输电 导线上的热损耗 C．因为热功率P＝I2R，所以可采用 减小输电线电阻或减小输送电流的方 法来减小输电导线上的热损耗 D．以上说法均不正确 答案
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考点一 理想变压器 圈的匝数之比为10∶1，原线圈接在频率为50 Hz的正弦交流 基本规律的应用
1－2.(多选)(2016· 武昌调研)如图所示，理想变压器原、副线
电源上，串接的电流表为理想电流表，副线圈接入“220 考点二 变压器的动 V， AC 态分析问题 60 W”的灯泡一只，此时灯泡正常发光，则 ( ) 3 考点三 远距离输电 A．电流表的示数为110 A
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一、理想变压器 副线圈 和铁芯三部分组成． 1．主要构造：由_______ 原线圈 、 _______ 互感 现象． 2．工作原理：电磁感应的_____ 3．基本关系 P入＝P出 ． (1)功率关系：_________ U1 n1 ＝ U2 n2 ；有多个副线 (2)电压关系：只有一个副线圈时，_______
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＝11 000 2sin 100π t(V)的交变电压，副 线圈通过电阻 r ＝ 6 Ω 的导线对“220 V，880 W”的电器 RL 供电，该电器正 常工作．由此可知( C )
A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W
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考点一 理想变压器 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开 基本规律的应用
【典例1】(多选)(2014· 高考山东卷)如图，将额定电压为60 V
关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理 考点二 变压器的动 想电表)的示数分别为220 V和2.2 A. 以下判断正确的是( BD ) 态分析问题 A．变压器输入功率为484 W 考点三 远距离输电 B．通过原线圈的电流的有效值为 0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为 2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
B．电流表的示数为 3 2 A 110
C．电源的输出功率为60 W D．副线圈中交变电流的频率为5 Hz
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副线圈上“220 V，60 W”的灯泡正常发光，故副线圈的 3 输出电压为 220 V， 输出功率为 60 W， 因此输出电流为 11 A，由电流关系可知，输入电流与输出电流的比值等于线 3 圈匝数的反比，可知输入电流为 A，选项 A 正确，B 110 错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，频率不变， 因此选项 C 正确，D 错误．
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(2)R 不变，U2 变化，I2 发生变化． U2 2 (3)根据 P2＝ 和 P1＝P2， 可以判断 P2 变化时， P1 发生变 R 化，U1 不变时，I1 发生变化．
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
理想变压器基本规律的应用
基本关系式中物理量之间的决定关系
副线圈电压 U2 由原线圈电压 U1 和匝数比决 电压 n2 定，即 U2＝ U1(原制约副) n1 副线圈中的功率 P2 由用户负载决定，原线圈 功率 的输入功率 P1 由副线圈的输出功率 P2 决定， 即 P1＝P2(副制约原) 原线圈的电流 I1 由副线圈的电流 I2 和匝数比 电流 n2 决定，即 I1＝ I2(副制约原) n1
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第2讲
变压器
电能的输送
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抓基础 双基夯实
知识梳理
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2．输送电流 U－U′ P (1)I＝ .(2)I＝ . U R 3．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热 I2Rt ． 产生的，表达式为Q＝______ 4．电压损失 IR ． (1)ΔU＝U－U′.(2)ΔU＝____ 5．功率损失
考点三
远距离输电
第2讲
变压器
电能的输送 考点二 变压器的动态分析问题
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研考向 考点探究
考点一 理想变压器 变的情况和负载电阻不变的情况． 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不
1．匝数比不变的情况
U 1 n1 (1)U1 不变，根据 ＝ ，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不 U 2 n2 论负载电阻 R 如何变化，U2 也不变．
C．U＝110 2 V，I＝0.2 A D．U＝110 2 V，I＝0.2 2 A
答案
第2讲
变压器
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研考向 考点探究 考点一 理想变压器 基本规律的应用 考点二 变压器的动 态分析问题
试题
解析
n1 U 1 由变压原理 ＝ 可得 U1＝110 V，即电压表示 n2 U 2 数为 110 V．由 P 入＝P 出，灯泡正常发光可得 P 入 ＝U1I1＝P 出＝22 W，I1＝ 确． 22 A＝0.2 A，故 A 正 110
(1)Δ P＝P－P′.(2)Δ
I2R ＝ P＝____
P 2 R. U
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1．(多选)理想变压器在正 常工作时，原、副线圈中 相同的物理量是( ABC ) A．每匝线圈中磁通量的 变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和 副线圈的输出功率 D．原线圈的感应电动势 和副线圈的感应电动势