【物理真题赏析·理想变压器】2022年高考湖南卷第6题

如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表

的示数为U，理想电流表

的示数为I。下列说法正确的是()

A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变

B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大

C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大

D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小

答案：B

解析：

设原线圈两端电压为U1，副线圈两端电压为U2，通过原线圈的电流为I1，通过副线圈的电流为I2，由理想变压器变压规律和变流规律可得，原、副线圈及定值电阻R1的等效电阻为

。

保持P1位置不变，将原、副线圈及电阻R1等效为一定值电阻，P2向左缓慢滑动过程中，R2接入电路的电阻减小，则整个电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，回路中电流I增大，原线圈两端电压增大，又电源电压不变，故电压表示数U减小，A错误；由于原线圈两端电压增大，由理想变压器变压规律可知，副线圈两端电压增大，故R1消耗的功率增大，B正确。

当P2位置不变，P1向下滑动时，n2减小，等效电阻R′增大，由欧姆定律可知，回路中电流减小，R2两端电压减小，C错误；由于R2两端电压减小，则原线圈两端电压增大，由变压规律可知，副线圈两端电压增大，R1的功率增大，D错误。

评析：本题考查的是原线圈带电阻而且副线圈匝数可调的理想变压器，属于难题。用等效电阻法比较容易解出本题，但是等效电阻法对于学生来说比较难。当然，不用等效电阻的方法也可以解出这类题目，计算量会很大，对于一道选择题来说学生一般不愿意花费太多的时间在计算上，所以对于基础较好的学生掌握等效电阻法，可以很快解出本题。