（課標版）2020屆高考物理二輪復習 中檔防錯11 十一、交變電流動態(tài)電路易錯分析

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1、十一、交變電流動態(tài)電路易錯分析 　　1.對于原線圈電路接用電器的問題,輸入功率等于輸出功率,要注意電壓與匝數(shù)成正比關(guān)系成立的條件,此時U1U2=n1n2中U1指的是原線圈兩端電壓,而不是電源電壓。 2.常見圖例 3.處理技巧 首先計算出通過副線圈的電流,由電流比關(guān)系可知原線圈的電流;其次根據(jù)歐姆定律可表示出與原線圈串聯(lián)的電阻兩端的電壓;最后結(jié)合題意,列出原線圈兩端電壓的表達式,根據(jù)電壓比關(guān)系求出副線圈兩端電壓。 典例1　如圖所示,一理想變壓器左右兩邊共接有額定電壓均為U的6盞完全相同的燈泡(額定功率均為P),左端接在一電壓恒為U0的交流電源兩端,此時6盞燈剛好正常發(fā)光。下列說法中

2、不正確的是(　　) A.該變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶2 B.此時交流電源的輸出功率為6P C.U0=6U D.如果燈L6突然燒斷,燈L1和L2將變暗,而其余3盞燈將變得更亮 答案　A　由于各盞燈相同且均正常發(fā)光,所以流過每盞燈的電流均相同,原線圈中的電流I1等于燈泡的額定電流I,而副線圈中的總電流為I2=4I,故n1∶n2=I2∶I1=4∶1,A錯誤;由于理想變壓器本身不消耗能量,所以交流電源輸出功率為6盞燈的總功率6P,B正確;設(shè)原、副線圈兩端的電壓分別為U1、U2,則U2=U,U0=U1+2U,而U1∶U2=n1∶n2=4∶1,代入得U0=6U,C正確;當燈L6突然燒斷,

3、變壓器的輸出功率將減小,所以輸入功率也將減小,由P1=U1I1得I1減小,所以燈L1和L2將變暗,同時因L1和L2分得的電壓減小,變壓器輸入端的電壓U1將增大,所以變壓器的輸出電壓也將增大,使其余3盞燈變得更亮,D正確。 典例2　如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1為1 000匝,所加電壓為U=220 V,串聯(lián)了一個阻值為r=4 Ω的電阻;副線圈接入電路的匝數(shù)n2可以通過滑動觸頭Q調(diào)節(jié),副線圈接有電阻R=9 Ω;n12n22R相當于變壓器在原線圈電路中的電阻,當n2取下列哪個值時,R消耗的功率最大　(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.2 000匝　　B.1 5

4、00匝　　C.600匝　　D.400匝 　　答案　B　變壓器在原線圈電路中的等效電阻為r'=n12n22R;變壓器初、次級電壓滿足U1U2=n1n2,次級電流I2=n2U1n1R,則初級電流I1=n22U1n12R,則U=I1(r+r'),解得U1=9Un129n12+4n22,I1=Un229n12+4n22,變壓器輸入功率等于輸出功率,則有P2=P1=I1U1=Un229n12+4n22×9Un129n12+4n22=9U2n129n12n2+4n22,當9n12n2=4n2即當n2=1.5n1=1 500匝時,變壓器輸出功率最大,R上的功率最大,故B正確。 反思總結(jié) 　　此類問題是交流電路中動態(tài)變化分析的易錯點,注意掌握分析方法,掌握原線圈所在電路中總電壓不變,可以根據(jù)變壓器原理用線圈匝數(shù)比與原(副)線圈中電流,將原線圈所在電路中電壓關(guān)系表示出來。 - 2 -