Question

10．如图甲，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，定值电阻R₀=2.0Ω，R_V为压敏电阻，电阻的阻值随压力变化的图象如图乙所示．原线圈中的输入电压u随时间t变化关系：u=200$\sqrt{2}$sin100πt（V），电压表V₁、V₂的读数分别为U₁、U₂，电流表A₁、A₂的读数分别为I₁、I₂，下列说法中正确的是（　　）

• A． 当压力增大时，U₁、U₂都不变，I₁变小、I₂变大
• B． 当压力减小时，U₁、U₂都变小，I₁、I₂都变小
• C． 当压力F=1N时，I₂=$\sqrt{2}$A
• D． 当压力F=6N时，I₁=0.4A

Answer 1

分析 由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电压之比，压力变化时，压敏电阻阻值变化，根据负载电阻的变化，可知电流、电压变化．

解答 解：A、当压力增大时，R_V减小，原线圈电压不变和匝数比不变，知副线圈电压不变，即U₁、U₂都不变，由欧姆定律得副线圈电流增大，电流与匝数成反比知原线圈电流变大，故A错误；
B、当压力减小时，压敏电阻的阻值增大，副线圈中负载电阻的阻值增大，原线圈电压不变和匝数比不变，知副线圈电压不变，即U₁、U₂都不变，由欧姆定律得副线圈电流减小，电流与匝数成反比知原线圈电流变小，故B错误；
C、当F=1N，由图象知压敏电阻的阻值R_V=18Ω，原线圈电压的有效值${U}_{1}^{\;}=\frac{200\sqrt{2}}{\sqrt{2}}$=200V，由电压与匝数成正比，$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{1}^{\;}}{{n}_{2}^{\;}}$，${U}_{2}^{\;}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}{U}_{1}^{\;}=\frac{1}{10}$×200=20V，由欧姆定律得${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{{R}_{0}^{\;}+{R}_{V}^{\;}}=\frac{20}{2+18}$A=1A，故C错误；
D、当压力F=6N时，由图象知压敏电阻的阻值R_V=3Ω，由欧姆定律得副线圈的电流${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{{{R}_{0}^{\;}+R}_{V}^{\;}}=\frac{20}{2+3}$=4A，由$\frac{{I}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}$，得${I}_{1}^{\;}=\frac{{n}_{2}^{\;}}{{n}_{1}^{\;}}{I}_{2}^{\;}=\frac{1}{10}$×4A=0.4A，故D正确；
故选：D

点评 准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．