2020版物理新增分大一轮江苏专用版讲义:第十章交变电流传感器本章学科素养提升
展开1.对于原线圈电路接用电器的问题,输入功率等于输出功率,要注意电压与匝数成正比关系成立的条件,此时=中U1指的是原线圈两端电压,而不是电源电压.
2.常见图例(图1)
图1
3.处理技巧
首先计算出通过副线圈的电流,由电流比关系可知原线圈的电流;其次根据欧姆定律可表示出与原线圈串联的电阻两端的电压;最后结合题意,列出原线圈两端电压的表达式,根据电压比关系求出副线圈两端电压.
例1 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图2所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )
图2
A.U=66 V,k= B.U=22 V,k=
C.U=66 V,k= D.U=22 V,k=
解析 因原、副线圈的匝数比为3∶1,根据变压器的工作原理得=,即原、副线圈中的电流之比=,因P=I2R,故原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值k==.设副线圈两端电压为U,由=,则原线圈两端电压为U1=3U,副线圈中U=I2R,与原线圈连接的电阻两端的电压U′=I1R=I2R=,因原线圈一侧所加电压为220 V,所以U′+U1=+3U=220 V,解得U=66 V,综上所述选项A正确,B、C、D错误.
答案 A
含有变压器的动态电路问题的解题思路:
例2 (多选)如图3所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑片.在原线圈上加一电压为U的正弦式交变电流,则( )
图3
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小
C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大
D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
解析 保持Q的位置不动,副线圈输出电压不变,将P向上滑动时,电阻R增大,副线圈总电阻增大,副线圈电流减小,由=知,原线圈电流也减小,故A错误,B正确.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,副线圈匝数增多,由=知,副线圈输出电压变大,副线圈的电流变大,原线圈电流也相应变大,故C正确,D错误.
答案 BC