2024届高考物理一轮复习课件：交变电流—变压器动态分析

高中物理解题模型 高中物理 一轮复习 交变电流（8/9） 高中物理 一轮复习 交变电流（8/9） 1 产生和描述 2 图像问题 3 “四值”问题 4 LC振荡电路 5 变压器基础 6 多匝副线圈 7 原线圈含电阻 8 变压器动态分析 9 远距离输电 相关知识： 交变电流 — 变压器动态分析 1.副线圈电阻发生变化（R增大为例） ： n2 U2 R I2 n1 U1 I1 r ε 方法一：程序法及结论法 R增大 I2减小 I1减小 Ur减小 U1增大 U2增大 方法二：等效电阻法 方法三：等效电源法 3 相关知识： 交变电流 — 变压器动态分析 2.原线圈电阻发生变化（r增大为例） ： n2 U2 R I2 n1 U1 I1 r ε 方法一：程序法及结论法 r增大 I1减小 I2减小 U2减小 U1减小 Ur增大 方法二：等效电阻法 方法三：等效电源法 4 相关知识： 交变电流 — 变压器动态分析 3.原副线圈匝数发生变化（n1/n2增大为例） ： n2 U2 R I2 n1 U1 I1 r ε 方法：等效电阻法（令n1/n2=k） n1/n2增大 I1减小 U1增大 Pr减小 结论： 原线圈： 副线圈：①当R′趋向于r时，U2、I2及PR增大；②当R′远离r时，U2、I2及PR减小； 5 【 例题1】（1）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:2，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈中滑动变阻器的最大阻值是定值电阻的4倍，电压表为理想交流电表。现将滑片从滑动变阻器最上端向下滑动，则（　　） A．定值电阻消耗的功率减小 B．电压表的示数变大 C．变压器副线圈的输出功率减小 D．当滑片处于滑动变阻器正中间时，滑动变阻器消耗的功率最大 总结： 1. 模型一：电源内阻和外阻相等时，外阻功率最大；2.模型二：当U为外电压，I为干路电流，⊿U/⊿I为电源内阻； （2）如图，a、b两端接电压稳定的正弦交变电源，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为n，且n<1，定值电阻的阻值R1<R2，电流表、电压表均为理想交流电表，其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器R3的滑片P时，电流表、电压表的示数变化量的绝对值分别用⊿I和⊿U表示。则以下说法正确的是（　　） A．⊿U/⊿I=R1 B．⊿U/⊿I=nR1 C．变压器的输出功率一定减小 D．变压器的输出功率可能先增大后减小 交变电流 — 变压器动态分析 C D 6 【 例题2】（1）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（　　） A．电流表A1示数减小 B．电流表A2示数增大 C．原线圈输入功率先增大后减小 D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大 总结： 1.连接方式一：分压式连接，随滑片右移总电阻增大，R上电压减小；2.连接方式二：随滑片右移总电阻先增大后减小； （2）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 交变电流 — 变压器动态分析 A A 7 【 例题3】（1）现有一恒压交流电源，输出电压为U，电源和原线圈间接有一光敏电阻，通过理想变压器接有电阻为RL的灯泡L，如图所示，已知变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=1:3，当光的强度由强变弱时， 光敏电阻的阻值由小变大，则该过程中（　　） A．流过灯泡和光敏电阻的电流之比为3:1 B．灯泡的亮度由亮变暗 C．光敏电阻消耗的功率逐渐变小 D．光敏电阻两端的电压逐渐变小 总结： 1.电源内阻增大导致干路电流减小，路端电压减小；2. 区别：电源总功率，定值电阻功率及可变电阻功率； （2）2021年下半年，全国多地为避免能源供应不足而影响民生，开始出台限产限电措施。为了研究远距离输电时输电导线的总电阻对电路的影响，某学校兴趣小组设计了如图所示的电路。间接入正弦交流发电机，发电机输出电压保持不变。用滑动变阻器接入的电阻模拟输电导线的总电阻，变压器可视为理想变压器，为两个规格相同的灯泡且其电阻可视为不变，开始时开关S处于闭合状态。下列说法正确的是（　　） A．当