第三章章末综合提升-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套教参（人教版，多选）

授课提示：对应学生用书第99页 授课提示：对应学生用书第99页 一、含有变压器的动态电路问题的解题思路 　如图所示，变压器为理想变压器，电流表A1的内阻不可忽略，其余的均为理想的电流表和电压表。a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片沿c→d的方向滑动时，下列说法正确的是(　　) A．电压表V1、V2示数不变，V3示数变小 B．电压表V1、V2示数变小，V3示数变大 C．电流表A1、A2的示数都变大 D．电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变大 [解析]　当滑动变阻器的滑片从c向d滑动的时候，滑动变阻器接入电路的电阻变小，副线圈的总电阻减小。假设副线圈的总电压不变，则副线圈的总电流即A2示数I2＝增大，由变压器的电流关系＝可知原线圈的总电流即A1示数I1增大，则原线圈两端的电压即V1示数U1＝U0－I1RA减小，又＝，可知副线圈两端的电压即V2示数U2减小，滑动变阻器两端的电压即V3示数U3＝U2－I2R0减小，故选C。 [答案]　C 　1.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t V的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电阻随着温度的升高而减小，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火灾时，以下说法正确的是(　　) A．A1的示数变大，A2的示数变小 B．A1的示数变大，A2的示数变大 C．V1的示数不变，V2的示数变大 D．V1的示数变大，V2的示数变小 解析：当传感器R2所在处出现火灾时，R2的电阻减小，导致副线圈电路的总电阻减小，则副线圈的输出电流增大，根据电流与匝数关系可知，原线圈的输入电流增大，电流表A1测量的是原线圈的输入电流，则电流表A1示数变大；由于电源的电压不变，则原线圈输入电压不变，匝数比不变，根据变压比可知，副线圈输出电压也不变，所以电压表V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的两端电压变大，则电压表V2的示数变小，即R1的两端电压变小，根据欧姆定律可知，电流表A2的示数变小，故A正确，B、C、D错误。 答案：A 2．如图所示，理想变压器原线圈接u＝220sin 314t V的正弦式交流电源，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，所有电表均为理想电表，其中电压表V2的示数为22 V。下列说法正确的是(　　) A．变压器原、副线圈的匝数比为10∶1 B．副线圈中电流的频率为100 Hz C．滑片P向下滑动的过程中，电压表V2的示数不变，电流表A2的示数变大 D．滑片P向上滑动的过程中，R0消耗的功率减小，变压器的输入功率增大 解析：输入电压的有效值为U1＝ V＝220 V，理想变压器原、副线圈的匝数之比为＝＝＝10∶1，A错误；副线圈中电流的频率等于原线圈中电流的频率，f＝＝50 Hz，B错误；滑片向下滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，即电压表V2的示数不变，根据欧姆定律可得副线圈中的电流I2＝变大，即电流表A2的示数变大，C正确；滑片向上滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，R0消耗的功率P0＝()2R0减小，输出功率P2＝变小，所以输入功率变小，D错误。 答案：C 二、原线圈含有用电器问题的解题思路 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的电压。 　如图所示，理想变压器a、b间输入一稳定的正弦式交变电流，原线圈接有理想交流电流表A，副线圈接有理想交流电压表V。当滑动变阻器的滑片向上滑动时，下列说法正确的是(　　) A．电压表的示数不变　　 B．电压表的示数增大 C．电流表的示数增大 D．电阻R2的功率减小 [解析]　设电流表的示数为I，理想变压器原、副线圈匝数之比为k，则根据变压器原理知副线圈中的电流为kI，变压器副线圈上的电压U2＝kI(R2＋R)，变压器原线圈上的电压U1＝U－IR1，变压器原、副线圈上的电压之比＝＝k，解得I＝，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，R接入电路的阻值减小，电流表的示数I增大，变压器原线圈上的电压U1＝U－IR1减小，根据变压器原理，副线圈上的电压也将减小，即电压表的示数减小；电阻R2上消耗的功率P2＝(kI)2R2随电流