2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版选择性必修第二册）专题3.4 理想变压器问题（二）（解析版）.pdfVIP

专题3.4理想变压器问题（二）

【人教版】

【题型1自耦变压器问题】

【题型2电流互感器问题】

【题型3互感器问题】

【题型4联系实际问题】

【题型5对比问题】

【题型6含有电动机、电容器的变压器问题】

【题型1自耦变压器问题】

【例1】如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，绕垂直磁场的

2

轴以恒定角速度ω＝10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m，线框通过滑

环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L(规格为“4W100Ω”)和滑

动变阻器，电流表视为理想电表，则下列正确的是()

2

A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为40sin(10t)V

B．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为2∶1

C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大

D．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变亮

[解析]若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e＝nBSωcosωt＝

402cos10tV，A错误；原线圈电压为U＝40V，灯泡电压即副线圈电压为U＝PR＝20V，

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所以原、副线圈的匝数比为U∶U＝2∶1，B正确；若将滑动变阻器滑片向上移动，有效

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电阻增大，则副线圈电流变小，根据电流关系可知电流表示数变小，C错误；若将自耦变压

器触头向下滑动，则副线圈匝数减小，根据变压器电压规律可知副线圈电压减小，灯泡会变

暗，D错误。

[答案]B

【变式1-1】如图所示，理想自耦变压器线圈均匀绕在圆环型铁芯上，a、b为线圈的始端和

末端。P为线圈的滑动触头，调节P可以改变b、c间线圈的匝数。a、b两端接电压稳定

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的交流电源，指示灯L与一小段线圈并联，b、c间接入滑动变阻器R，调节P可以改变R

2

接入电路的阻值。开关S处于闭合状态，电压表为理想交流电表，下列说法正确的是()

A．仅向下滑动P，a、b端输入功率变小

2

B．仅顺时针滑动P，a、b端输入功率变小

1

C．仅顺时针滑动P，电压表示数变大

1

D．若断开开关S，指示灯L将熄灭

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解析：选B仅向下滑动P，可知R所接入的电阻变小，根据P＝，可得R的功率变大，

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R

L的功率不变，则可知总功率变大，故a、b端输入功率变大，故A错误；顺时针滑动P，

1

U22

线圈数n减小，因为理想变压器可知U也减小，根据P＝，可知R的功率减小，且小

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