2020届高考物理课标版二轮复习训练题：中档防错11十一、交变电流动态电路易错分析 Word版含解析

 www.ks5u.com十一、交变电流动态电路易错分析

　　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

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。

典例1　如图所示,一理想变压器左右两边共接有额定电压均为U的6盏完全相同的灯泡(额定功率均为P),左端接在一电压恒为U0的交流电源两端,此时6盏灯刚好正常发光。下列说法中不正确的是(　　)

A.该变压器的原、副线圈匝数比为1∶2

B.此时交流电源的输出功率为6P

C.U0=6U

D.如果灯L6突然烧断,灯L1和L2将变暗,而其余3盏灯将变得更亮

答案　A　由于各盏灯相同且均正常发光,所以流过每盏灯的电流均相同,原线圈中的电流I1等于灯泡的额定电流I,而副线圈中的总电流为I2=4I,故n1∶n2=I2∶I1=4∶1,A错误;由于理想变压器本身不消耗能量,所以交流电源输出功率为6盏灯的总功率6P,B正确;设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,则U2=U,U0=U1+2U,而U1∶U2=n1∶n2=4∶1,代入得U0=6U,C正确;当灯L6突然烧断,变压器的输出功率将减小,所以输入功率也将减小,由P1=U1I1得I1减小,所以灯L1和L2将变暗,同时因L1和L2分得的电压减小,变压器输入端的电压U1将增大,所以变压器的输出电压也将增大,使其余3盏灯变得更亮,D正确。

典例2　如图所示,一理想变压器的原线圈匝数n1为1 000匝,所加电压为U=220 V,串联了一个阻值为r=4 Ω的电阻;副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头Q调节,副线圈接有电阻R=9 Ω;R相当于变压器在原线圈电路中的电阻,当n2取下列哪个值时,R消耗的功率最大　(　　)

A.2 000匝　　B.1 500匝　　C.600匝　　D.400匝

　　答案　B　变压器在原线圈电路中的等效电阻为r'=R;变压器初、次级电压满足=,次级电流I2=,则初级电流I1=,则U=I1(r+r'),解得U1=,I1=,变压器输入功率等于输出功率,则有P2=P1=I1U1=×=,当=4n2即当n2=1.5n1=1 500匝时,变压器输出功率最大,R上的功率最大,故B正确。

反思总结

　　此类问题是交流电路中动态变化分析的易错点,注意掌握分析方法,掌握原线圈所在电路中总电压不变,可以根据变压器原理用线圈匝数比与原(副)线圈中电流,将原线圈所在电路中电压关系表示出来。