（浙江专版）2020学年高中物理 15 巧妙入手分析变压器动态变化问题讲义 新人教版选修3-2

第15点　巧妙入手分析变压器动态变化问题 变压器由于与实际生活联系紧密，在历年的高考中均有一定的体现．变压器问题往往与闭合电路的动态变化结合，要解决此类问题的关键是抓住不变量，从不变量入手分析变化量．要弄清“谁决定谁”的制约关系，从“制约量”入手分析“被制约量”． 1．匝数比不变的情况(如图1所示) 图1 (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变． (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，P1＝P2，故P1发生变化． 2．负载电阻不变的情况(如图2所示) 图2 (1)U1不变，发生变化，故U2发生变化． (2)R不变，U2变化，故I2发生变化． (3)根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为 对点例题　如图3所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移，则以下说法中正确的是(　　) 图3 A．灯泡仍能正常发光，原线圈输入电流变小 B．灯泡不能正常发光，原线圈输入功率变大 C．灯泡不能正常发光，原线圈输入电压变大 D．灯泡仍能正常发光，原线圈输入功率不变 答案　A 1．如图4所示电路中，变压器为理想变压器，电表为理想电表，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(　　) 图4 A．电压表V1示数增大 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的方向滑动 答案　D 解析　由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由理想变压器原理公式＝且U1、n1、n2不变，则U2不变，即V2的示数不变，V3的示数U3＝U2－I2R0应减小，故选项B错误；由公式＝得：＝＝＝4，则n1＞n2，该变压器起降压作用，故C错误；又I2＝，I2增大，R应减小，故滑片应沿c→d方向滑动，故D正确． 2．(多选)如图5，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻，开关S是闭合的，和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是(　　) 图5 A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变大 C．I1变小、I2变小 D．I2变大、I3变大 答案　BC 解析　断开S，负载总电阻增大，因为U2＝U1，U1不变，则U2不变，由I2＝，知I2变小，因为I1＝I2，故I1也变小．R1分压减小，则R3分压增大，故I3增大，综上可知B、C正确． ... ...