题目内容

10.在如图所示的变压器电路中,两定值电阻的阻值R1=R2=R,变压器为理想变压器,电表为理想电表,在a、b两端输入正弦交流电压$u=\sqrt{2}Usinωt$,原副线圈的匝数比为1:2,则(  )
A.电流表的示数为$\frac{2U}{5R}$B.电压表的示数为$\frac{2}{5}U$
C.电路消耗的总功率为$\frac{{4{U^2}}}{5R}$D.电阻R1、R2消耗的功率之比为2:1

分析 根据变压器电压之比等于匝数之比;电流之比等于匝数的反比;输出功率等于输入功率等变压器原理进行分析;注意输入电压和电源的输出电压的关系.

解答 解:A、设副线圈电流为I,根据电流与匝数成反比,得原线圈电流为:${I}_{1}^{\;}=2I$
副线圈两端的电压为:${U}_{2}^{\;}=IR$
根据电压与匝数成正比,得原线圈两端的电压为:${U}_{1}^{\;}=\frac{1}{2}IR$
正弦交流电压的有效值为:$\frac{\sqrt{2}U}{\sqrt{2}}=U$
原线圈回路中有:$U={I}_{1}^{\;}{R}_{1}^{\;}+{U}_{1}^{\;}$=$2IR+\frac{1}{2}IR$
解得:$I=\frac{2U}{5R}$,故A正确;
B、电压表的示数为原线圈两端的电压,为:$\frac{1}{2}IR$=$\frac{1}{2}×\frac{2U}{5R}×R=\frac{U}{5}$,故B错误;
C、电路消耗的总功率为:$P=U{I}_{1}^{\;}=U•2I=U•2×\frac{2U}{5R}=\frac{4{U}_{\;}^{2}}{5R}$,故C正确;
D、根据P=${I}_{\;}^{2}R$,电阻${R}_{1}^{\;}$、${R}_{2}^{\;}$消耗的功率之比为:${I}_{1}^{2}•{R}_{1}^{\;}:{I}_{\;}^{2}{R}_{2}^{\;}=(2I)_{\;}^{2}R:{I}_{\;}^{2}R=4:1$,故D错误;
故选:AC

点评 本题考查变压器原理,要注意明确变压器的其本规律,明确匝数之比和电流、电压之比的关系,并能正确分析电路结构,利用欧姆定律等进行分析求解.

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