Question

18．如图3所示，一理想变压器的原线圈与电压u=220$\sqrt{2}$sin100πtV的交流电源（内阻不计）相连，P为滑动头．若滑动头P从均匀密绕的原线圈的最上端开始沿原线圈匀速下滑，直至白炽灯L（其电阻R不变）正常发光为止，下面四幅图中，能正确反映电压表、的示数U₁、U₂以及电流表、的示数I₁、I₂随时间变化的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 滑动头P从均匀密绕的原线圈的最上端开始沿原线圈匀速下滑，故n₁随着时间均匀减小；根据变压器的变压比和变流比公式列式求解U₁、U₂、I₁、I₂的表达式进行分析．

解答 解：A、变压器的输入电压有电源决定，是不变的，故U₁-t图象是与时间轴平行的直线，故A错误；
B、根据变压比公式$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$，有：${U_2}=\frac{n_2}{n_1}{U_1}$
由于滑动头P从均匀密绕的原线圈的最上端开始沿原线圈匀速下滑，故n₁随着时间均匀减小，故U₂随着时间增加，U₂-t图象是曲线，故B错误；
C、根据欧姆定律，有：I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}$，而U₂-t图象是曲线，故I₂-t图象也是曲线，故C错误；
D、根据变流比公式，有：$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}=\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$，由于${U_2}=\frac{n_2}{n_1}{U_1}$和I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}$，联立得到：${I}_{1}=\frac{{n}_{2}^{2}{U}_{1}}{{n}_{1}^{2}R}$，故由于n₁随着时间均匀减小，故D正确；
故选：D

点评 本题关键是推导出变压器的输出电压、输出电流、输入电流的表达式进行分析，注意除了U₁-t图象，其它图象都是曲线，不难．