《 备考指南 物理 》课件-第11章 章末核心素养

交变电流传感器第十一章章末核心素养模型1原线圈含有用电器的变压器(1)在原线圈回路中，原线圈两端的电压与负载两端电压之和等于电源的电压．(2)要求原线圈中负载的电流、电压、功率，一般需要先求副线圈中的电流，然后根据理想变压器的关系求得原线圈中负载的电流．理想变压器的输入电压U1指原线圈两端的电压，在数值上等于原线圈中产生的自感电动势的大小，U1并不总等于电源的电压．上图中，发电机的输出电压为L1的电压与原线圈电压之和，而L1的电压可以通过原副线圈的电流关系确定．由于此情况下原副线圈连接的灯泡一般是相同的，且正常发光，所以原副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口．例1

(多选)(2021年福州二模)如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，原线圈与一可变电阻串联后接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R＝9R0，V是理想电压表．现将负载电阻的阻值减小为R＝4R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表读数为2.0V．则

(

)A．此时原线圈两端电压的最大值约为10VB．此时原线圈两端电压的最大值约为14VC．原线圈两端原来的电压有效值约为20VD．原线圈两端原来的电压有效值约为28V【答案】BC变式1

(2021年华师附中模拟)在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2＝10Ω，R3＝20Ω，各电表均为理想电表．已知电阻R2中电流I2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示．下列说法正确的是

(

)A．所用交流电的频率为0.5HzB．电压表的示数为100VC．电流表的示数为1AD．变压器传输的电功率为15W【答案】D【解析】根据变压器的原理可知变压器不会改变交流电的周期．由图乙可知所用交流电的周期为2×10－2s，可求得所用交流电的频率为50Hz，A错误．【答案】B变式2

(2021年深圳月考)如图，理想变压器副线圈匝数为2000匝，原线圈接有一电流表A，示数为2A．副线圈接有一个阻值为RL＝200Ω的灯泡．绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表V，电压表示数为0.10V．则原线圈的匝数为

(

)A．1000

B．500

C．4000

D．1500【答案】A模型3电路中含有二极管的变压器(1)当副线圈回路中含有二极管时，由于二极管具有单向导电性，会使交变电流只有一半时间通电，经过二极管后的输出电压的有效值与副线圈两端交流电压的正常有效值不相等．(2)经过二极管后的输出电压的有效值应根据电流的热效应进行计算．例3

(多选)(2021年南雄中学月考)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Ua

b

和Uc

d．则下列说法正确的是 (

)A．Ua

b∶Uc

d＝n1∶n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．减小负载电阻的阻值R，cd间的电压Uc

d不变D．将二极管短路，电流表的读数加倍【答案】BCD【解析】若没有二极管，则Ua

b∶Uc

d＝n1∶n2.因二极管的单向导电性，导致副线圈的电压有效值低于原来值，A错误．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小，副线圈的功率减小，最后使得输入功率减小．而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数减小，B正确．cd间的电压与原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载无关，所以cd间的电压不会随着负载电阻的变化而变化，C正确．变式3

(2021年海安南莫中学模拟)中央带接头的理想变压器原副线圈匝数之比为1∶1.副线圈上下两端通过两个理想二极管与灯泡L相连，灯泡的另一端P与副线圈的中央接头连接，如图所示．输入电压为U

的正弦交流电，则下列说法正确的