选择题6.0分
物理

6.在如图所示的含有理想变压器的电路中,变压器原、副线圈匝数比为20:1,图中电表均为理想交流电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),Ll和L2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是()

A

交流电的频率为50Hz

B

电压表的示数为220V

C

当照射R的光强增大时,电流表的示数变大

D

若Ll的灯丝烧断后,电压表的示数会变大

正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A、原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为f==50Hz,故A正确;

B、原线圈接入电压的最大值是220V,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,所以副线圈电压是11V,所以V的示数为11V,故B错误;

C、R阻值随光强增大而减小,根据I=知副线圈电流增加,副线圈输出功率增加,根据能量守恒定律,所以原线圈输入功率也增加,原线圈电流增加,所以A的示数变大,故C正确;

D、当Ll的灯丝烧断后,变压器的输入电压不变,根据变压比公式,输出电压也不变,故电压表读数不变,故D错误;

考查方向

变压器的构造和原理;正弦式电流的图象和三角函数表达式.

解题思路

1、由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比,输入、输出功率之比.和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.

2、正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)

(1)电动势e随时间变化的规律:e=Emsinωt.

(2)负载两端的电压u随时间变化的规律:u=Umsinωt.

(3)电流i随时间变化的规律:i=Imsinωt.其中ω等于线圈转动的角速度,Em=nBSω.

易错点

电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法.