高中物理变压器谁决定谁问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-02-23 09:50 标签： 高中物理变压器谁决定谁

　　理想变压器原、副线圈的匝數比为n1：n2原线圈输入电压为U1，副线圈输出电压为U2副线圈接一负载电阻为R，原、副线圈通过的电流分别为I1、I2如图1所示。

　　根据理想變压器的电压、电流关系有，

　　则原线圈的等效电阻其等效电路如图2。用等效电阻概念可以简捷地解答变压器的一些问题请赏析兩例。

如图3所示是一个理想变压器的示意图S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头U1是加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的電流则下列说法正确的是

　　A．保持P的位置及U1不变，S由a合到b处则I1将减小

　　B．若保持P的位置及U1不变，S由b合到a处则R上消耗的功率增大

　　C．若保持P的位置不变，S在a处将U1增大，则I1减小

　　D．若保U1不变S在b处，P向上滑动则I1减小

　　解析：保持P的位置，S由a合到b处据原线圈的等效电阻公式，可知等效电阻减小U1不变，原线圈中的电流增大故A选项错误；若保持P的位置及U1不变，S由b合到a处原线圈的等效电阻增大，其消耗的电功率减小R上消耗的功率减小，B选项错误；若保持P的位置不变S在a处，原线圈的等效电阻不变U1增大，则I1增大 C选项错誤；S在b处，P向上滑动则原线圈的等效电阻增大，U1不变可知I1减小，D选项正确

　　例2　某理想变压器，当其输入端接在电动势为E、内阻為r的交流电源上输出端接上电阻为R的负载时，R上可以获得最大功率求：

　　（1）这时原线圈中的输入电流多大？

　　（2）副线圈的负載上获得的最大功率为多大

　　（3）R上获得最大功率时，变压器原、副线圈两端的电压各为多少

　　解析：将原线圈等效成一个直流電阻R′，则

　　当R上获得最大功率时即R′上获得最大功率。根据闭合电路中当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大可知当R′=r时，R上获得功率最大 

　　（1）原线圈中的输入电流

　　（2）R上获得最大功率

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1．(2019·河北鸡泽一中检测)如图所示，甲图中两导轨不平行而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同金属棒MN正在导轨上向右匀速运动，在金属棒运动过程中将观察到(　　)

A．L1发光，L2不发光

B．L1、L2都不发光[来源:学.科.网]

C．L2发光L1不发咣

D．L1、L2都发光，只是亮度不同

解析：选C.由变压器的变压公式＝可知由于原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2，因此有U1>U2当滑动触头从M点顺时针旋轉到N点的过程中，n2减小因此U2降低，C项正确．

3．一理想变压器的原、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為k则(　　)

解析：选A.设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则＝＝故k＝＝.设原线圈两端的电压为U1，则＝＝故U1＝3U，而原线圈上电阻分担的电壓为U故＋3U＝220 V，解得U＝66 V．选项A正确．

4．(2018·高考天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向萣值电阻R供电电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、UR消耗的功率为P. 若发电机线圈的转速变为原来的，则(　　)

A．R消耗的功率变为P

B．电压表V的读数变为U

C．电流表A的读数变为2I

D．通过R的交变电流频率不变

解析：选B.交流发电机产生的感应电动势最大值Em＝NBSω，且有ω＝2πn所以当发电机线圈转速减半后，感应电动势最大值减半有效值减半，又理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于原、副线圈匝数比故电压表示数减为原来的一半，B项正确；由电功率P＝可知变压器输出功率即R消耗的功率变为原来的，A项错误；由P＝UI可知原线圈中电流减为原来的一半，C项错误；交流电的频率与发电机线圈转动角速度成正比故D项错误．

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