Question

11．如圖所示，理想交流電表A₁、A₁，定值電阻R₁、R₂，光敏電阻R_G（光照強度增大，阻值減小），分別接在理想變壓器的原副線圈上，U₀為正弦交流電源電壓的有效值，且保持不變．若增大光照強度，下列說法正確的是（　　）

• A． 電流表A₁示數增大、A₂示數減小
• B． U₁、U₂都不變
• C． R₁、R₂的電功率都增大
• D． R_G兩端電壓增大

Answer 1

分析 變壓器的匝數與電壓成正比，與電流成反比，輸入功率等于輸出功率，R_G電阻的變小后，結合電路歐姆定律分析即可．

解答 解：AB、設原副線圈的匝數比為k，則
根據電壓與匝數成正比得：$\frac{{U}_{1}^{\;}}{{U}_{2}^{\;}}=k$…①
電流與匝數成反比：$\frac{{I}_{1}^{\;}}{{I}_{2}^{\;}}=\frac{1}{k}$…②
根據歐姆定律：${U}_{1}^{\;}={U}_{0}^{\;}-{I}_{1}^{\;}{R}_{1}^{\;}$…③
${I}_{2}^{\;}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}+{R}_{G}^{\;}}$…④
聯立①②③④得：
${I}_{2}^{\;}=\frac{k{U}_{0}^{\;}}{{k}_{\;}^{2}（{R}_{2}^{\;}+{R}_{G}^{\;}）+{R}_{1}^{\;}}$
當光照增強時，光敏電阻的阻值${R}_{G}^{\;}$減小，電流${I}_{2}^{\;}$增大，由②知，電流${I}_{1}^{\;}$增大，由③得${U}_{1}^{\;}$減小；由①得，${U}_{2}^{\;}$減小，故AB錯誤；
C、由上述知，${I}_{1}^{\;}、{I}_{2}^{\;}$均增大，電阻${R}_{1}^{\;}$消耗的功率${P}_{1}^{\;}={I}_{1}^{2}{R}_{1}^{\;}$增大；電阻${R}_{2}^{\;}$消耗的功率${P}_{2}^{\;}={I}_{2}^{2}{R}_{2}^{\;}$增大，故C正確；
D、由上述知，${U}_{2}^{\;}$變小，${R}_{2}^{\;}$兩端的電壓${I}_{2}^{\;}{R}_{2}^{\;}$增大，${R}_{G}^{\;}$兩端的電壓${U}_{G}^{\;}={U}_{2}^{\;}-{U}_{R2}^{\;}$減小，故D錯誤；
故選：C

點評 本題考查了變壓器的特點，結合閉合電路歐姆定律分析電阻變化對電流引起的變化，注意變壓器不改變電流的頻率．