2024_2025学年高中物理全册模块要点回眸第15点巧妙入手分析变压器动态变化问题学案粤教版选修3_2.docxVIP

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第15点奇妙入手分析变压器动态改变问题

变压器问题往往与闭合电路的动态改变结合，要解决此类问题的关键是抓住不变量，从不变量入手分析改变量．要弄清“谁确定谁”的制约关系，从“制约量”入手分析“被制约量”．

1.匝数比不变的状况(如图1所示)

图1

(1)U1不变，依据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，输入电压U1确定输出电压U2，不论负载电阻R如何改变，U2不变．

(2)当负载电阻发生改变时，I2改变，输出电流I2确定输入电流I1，故I1发生改变．

(3)I2改变引起P2改变，P1＝P2，故P1发生改变．

2．负载电阻不变的状况(如图2所示)

图2

(1)U1不变，eq\f(n1,n2)发生改变，故U2发生改变．

(2)R不变，U2改变，故I2发生改变．

(3)依据P2＝eq\f(U22,R)，P2发生改变，再依据P1＝P2，故P1改变，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生改变．

3．分析动态问题的思路程序可表示为

I2eq\o(―――――――→,\s\up7(P1＝P2?I1U1＝I2U2?),\s\do5(确定))P1eq\o(―――→,\s\up7(P1＝I1U1),\s\do5(确定))I1.

对点例题如图3所示，志向变压器的a、b端加上一沟通电压(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．(多选)如图4所示，一志向变压器原线圈接入一沟通电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻，开关S是闭合的，和为志向电压表，读数分别为U1和U2；、和为志向电流表，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4

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＝eq\f(n2,n1)U1，U1不变，则U2不变，由I2＝eq\f(U2,R总)，知I2变小，因为I1＝eq\f(n2,n1)I2，故I1也变小．R1分压变小，则R3分压变大，故I3变大，综上可知B、C正确．

2．如图5所示电路中，变压器为志向变压器，a、b接在电压有效值不变的沟通电源两端，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，视察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()

图5

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沟通电源两端，故电压表V1示数不变，选项A错误；由志向变压器eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)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eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得：eq\f(n1,n2)＝eq\f(ΔI2,ΔI1)＝eq\f(0.8A,0.2A)＝4，则n1＞n2，该变压器起降压作用，故C错误；又I2＝eq\f(U2,R0＋R)，I2增大，R应减小，故滑片应沿c→d方向滑动，故D正确．