5．如图是原、副线圈都有中心抽头（匝数一半处）的理想变压器，原线圈通过单刀双掷开关S1与电流表连接，副线圈通过另一单刀双掷开关S2与定值电阻R0连接，通过S1、S2可以改变原、副线圈的匝数。
现在原线圈上加一电压有效值为U的正弦交流电，当S1接a，S2接c时，电流表的示数为I，下列说法正确的是（ ）
A.当S1接a，S2接d时，电流为2I
B.当S1接a，S2接d时，电流为
C.当S1接b，S2接c时，电流为4I
D.当S1接b，S2接d时，电流为
答案 C
解析 设S1、S2分别接a、c时，匝数比为n1∶n2，则输出电压U2＝
U，功率P＝UI＝
，I＝
＝
；在S1、S2分别接a、d时，输出电压U2′＝
，功率P′＝UI′＝
，解得I′＝
＝
＝
I，所以A、B选项均错，同理可知，C选项对，D选项错误。
6.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（ ）
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B.发电机输出交流电的电压有效值是500V
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.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
答案 D
解析 由图乙知，交流电的周期为0.02s，所以频率f＝
＝50Hz，A选项错误。
发电机输出交流电的电压最大值为Um＝500V，故有效值U＝
＝250
V，B选项错误。
输电线电流I线＝
，可见I线与R线及用户电路有关，C选项错误。
当用户用电器总电阻增大时，P用减小，I用减小，I线减小，输电线上损失的电功率P损＝I
R线减小，D选项正确。
7.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是（ ）
A.P向下滑动时，灯L变亮
B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C.P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大
答案 BD
解析 对于理想变压器U2＝
U1，U1不变则U2不变，与调节P无关，故B选项正确。
又UL＝U2，所以灯的亮度不变，A选项错。
P向上滑动时RP减小，则R总减小，P出＝
增大，P入＝P出＝U1I1，所以I1增大，可知C选项错误，D选项正确。
8.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R＝10Ω。
从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是（ ）
A．当S与a连接后，理想电流表的示数为2.2A
B.当S与a连接后，t＝0.01s时理想电流表示数为零
C.当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍
D.当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25Hz
答案 AC
解析 S与a连接后，由
＝
，又知U1＝
V＝220V，得U2＝22V，则理想电压表的示数为22V，又知定值电阻R＝10Ω，可得理想电流表示数为I＝
＝2.2A，故A选项对、B选项错。
S由a拨到b后，n1∶n2＝5∶1，则U1∶U2′＝5∶1，得U2′＝2U2，据P＝
得功率变为原来的4倍，故C选项对。
输出电压频率不变，仍为50Hz，故D选项错。
9.如图所示，a、b间输入电压有效值为220V、频率为50Hz的正弦式交流电，两灯泡额定电压相等，变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想交流电表，闭合电键后，两灯泡均正常发光，电流表的示数为1A，电压表示数为22V，由此可知（ ）
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A．变压器原、副线圈的匝数比为9∶1
B.正常发光时，灯泡L1的电阻是L2的3倍
C.原线圈电流为
A
D.副线圈交变电流的频率为5Hz
答案 AC
解析 因为两灯泡额定电压相等，闭合电键后，两灯泡均正常发光，所以原线圈两端电压为220V－22V＝198V，原、副线圈匝数比
＝
＝
＝
，A正确；根据
＝
＝
，原线圈电流I1＝
A，根据I1RL1＝I2RL2，可知RL1＝9RL2，B错误，C正确；变压器不改变交流电的频率，D错误。
10.在远距离送电时，输送的电功率为P，输送电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则P′、P用的关系式正确的是（ ）
A.P′＝
B．P′＝
C.P用＝P－
D．P用＝P
答案 BD
解析 输电线损失的电功率P′＝I2R，用户得到的电功率P用＝P－P′
输电线电阻R＝ρ
输电电流I＝
故输电线上损失的电功率为：
P′＝I2R＝
2ρ
＝
，B选项正确。
用户得到的功率为：
P用＝P－P′＝P
，D选项正确。
二、非选择题（本题共3小题，共40分）
11．（10分）如图所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6V 9W”、“12V 12W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，求：
（1）原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；
（2）原线圈中电流I1。
答案
（1）n1＝1320匝，n3＝72匝
（2）I1＝0.095A
解析
（1）两灯均正常发光，U2＝6V，U3＝12V，由
＝
，得n3＝72匝，由
＝
得n1＝1320匝。
（2）由于是理想变压器，没有能量损失，所以
P1＝P2＋P3，即U1I1＝P2＋P3，得I＝0.095A
12.（15分）一个次级有两个不同副线圈的理想变压器，如图甲所示。
如图乙，将两盏标有“6V 0.9W”和一盏标有“3V 0.9W”的三盏灯泡全部接入变压器的次级线圈，且能够正常发光。
已知U1＝220V，匝数如图。
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（1）请在次级线圈中画出如何连接的示意图；
（2）计算灯泡正常发光时变压器初级线圈中的电流大小。
答案
（1）见解析图
（2）0.012A
解析
（1）由电压和匝数的关系知
＝
，
＝
。
代入数据得：
U2＝2V，U3＝7V。
由U2、U3的结果知仅用两个副线圈中的任一个都不能使三盏灯正常发光。
若将两线圈的端点2与3连接，则有：
＝
，解得U14＝5V，仍不符合题目要求。
若将两线圈的端点2与4连接，则有：
＝
，解得U13＝9V。
由公式R＝
知，“6V 0.9W”的灯泡电阻R＝
Ω＝40Ω，“3V 0.9W”的灯泡电阻R′＝
Ω＝10Ω。
由以上所求数据可知，当两盏“6V 0.9W”的灯泡并联再与“3V 0.9W”灯泡串联接入U13时恰正常发光。
所以在次级线圈中的连接示意图如图所示。
（2）利用P入＝P出得I1U1＝0.9×3W，则I1＝
＝
A≈0.012A。
13.（15分）某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。
通过升压变压器升高电压向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。
要求在输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW。
）请你设计两个变压器的匝数比。
为此，请你计算。
（1）降压变压器输出的电流是多少？
输电线上通过的电流是多少？
（2）输电线上损失的电压是多少？
升压变压器输出的电压是多少？
（3）两个变压器上的匝数比各应等于多少？
答案
（1）4.32×102A 25A
（2）200V 4×103V （3）
解析 如图为输送电路图。
（1）降压变压器输出电流I4，也就是用户得到的电流I4＝
＝
A≈4.32×102A，输电线上通过的电流为I2。
因为P线＝I
R，所以I
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