高考物理--变压器+电路动态平衡

母题十三变压器电路动态平衡【母题来源】2014年广东卷第19题【母题原题】19.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1U不变，闭合电建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，变压器的输入电流减小D.P向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【试题解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压2U不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，电流2I增大，则原线圈输入电流1I也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率222PUI将变大，故选项D正确。【命题意图】本题考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识，意在考查考生的理解能力和综合分析能力。【考试方向】对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变，通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变，负载变化，讨论各量的变化。【得分要点】电压器的几个常用关系：（1）电压关系：2121nnUU或者tnUnU2211或者tnUnUnU332211（多个副线圈时），即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。（2）电流关系：根据P入=P出可求出，1221nnII或者n1I1=n2I2或者n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+n5I5+…（有多个副线圈时）。（3）功率关系：P入＝P出，即I1U1＝I2U2（一个副线圈）或者I1U1＝I2U2+I3U3+I4U4+…（多个副线圈）。（4）各物理量之间的制约关系：输入电压U1决定输出电压U2；输出功率P出决定输入功率P入；输出电流I2决定输入电流I1。对于动态变化问题，求解思路是：通过某一电阻变化判断整体电阻变化，据闭合电路欧姆定律判断干路电流变化；再抓住“原线圈电压决定副线圈电压、副线圈电路决定原线圈电流、副线圈输出功率决定输入功率”这个结论。1.【天津市五区县2013年高三质量调查试卷】如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1=1000匝，副线圈的匝数n2=100匝，R0、R1、R2均为定值电阻，原线圈接入u=)(100sin2220Vt的交流电，开关S处于断开状态，则（）A.电压表示数为22VB.闭合开关S，电压表示数将变大C.闭合开关S，电流表示数将变小D.闭合开关S，变压器的输出功率将变大【答案】D【解析】2.【2014·四川雅安高中三诊】不计电阻的某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，R1为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R2为定值电阻。下列说法正确的是（）A．在t=0.01s，穿过该线圈的磁通量为零B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为tu50sin236（V）C．R1处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大D．R1处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变3.【2013·安徽省安庆市高三第三次模拟考试】如图所示为一理想变压器与其它电学元件组成的电路，其中电流表、电压表均为理想电表，R为滑动变阻器，保持原线圈输入电压（有效值）不变，当滑片向上移动过程中，下列说法正确的是（）A.电流表A1示数不变B.电流表A2示数变大C.电压表的示数不变D.变压器输入功率增大4.【2014·湖南十三校高三3月联考】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原线圈加正弦交变电压Ul，以下说法正确的是（）A．S断开时，MN两端的电压最大，ON两端的电压为零B．S断开时，MN两端的电压为零，ON两端的电压为112nUnC．S闭合且滑动触头向下滑动时，变压器的输出功率不变D．S闭合且滑动触头向上滑动时，通过原线圈的电流变小，原线圈的输入功率变小【答案】D【解析】试题分析：S断开时，MN两端的电压为零，ON两端的电压等于副线圈的电压U2，根据2121nnUU可求5.【2014·江西省抚州五校高三5月联考】如图所示电路中，已知电源的内阻r＜R2，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有（）A．A1的示数不断减小，A2的示数不断减小，B．V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小。C．电源内部的热功率先变大后变小D．电源的输出功率先变小后变大