5.4变压器22956

5.4变压器导学案2014004学习目标：1.知道变压器的构造2理解变压器的工作原理3理解变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能用它来分析解决基本问题重点难点：1.变压器的工作原理2推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系自主学习：1_现象是变压器工作的基础原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量，不仅穿过_也穿过_，则副线圈中就要产生_尽管原、副线圈没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈2原、副线圈的电压之比等于两个线圈的_，公式表示为_如果原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈低，这种变压器称为_；如果原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈高，这种变压器称为_3关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈4对理想变压器，下列说法中正确的是( )A原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大C原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化D当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零5某变电站用原、副线圈匝数比为n1n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图1所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )图1A原、副线圈电压比为n2n1B原、副线圈电流比为n1n2C原、副线圈电压比为n1n2D变压器的输入功率与输出功率的比为n1n2课内探究：【概念规律练】知识点一 变压器的基本规律1如图2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )图2A电流表的示数为 AB电源输出功率为1 200 WC电流表的示数为 AD原线圈端电压为11 V2某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按如图3所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )图3A输出电压的最大值为36 VB原、副线圈中电流之比为559C变压器输入、输出功率之比为559D交流电源电压有效值为220 V，频率为50 Hz知识点二 常见变压器3如图4所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )图4A在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D甲、乙两图中的电表均为交流电流表4如图5所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB100 V，R040 ，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为_V，通过电阻R0的电流有效值为_A.图5【方法技巧练】一、变压器动态问题的分析方法5如图6所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈的电压，则( )图6A保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗功率将减小C保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大图76如图7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线等效电阻为R.开始时，开关S断开当S接通时，以下说法中正确的是( )A副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大二、有多个副线圈的理想变压器问题的分析方法7理想变压器如图8所示，原线圈匝数n11 000匝，两副线圈匝数分别为n2600匝，n3200匝，当原线圈两端接在220 V的交流电源上时，原线圈上电流为2 A，通过R2的电流为1 A，则通过R3的电流为( )图8A10 A B7 AC3 A D1 A8如图9所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n11 100匝，接入电压U1220 V的电路中图9(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V，U3110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V，20 W”、“110 V，60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？5.4变压器导学案课后训练案1一台理想变压器，原、副线圈匝数分别为n1和n2，正常工作时的输入电压、电流、电功率分别是U1、I1、P1，输出电压、电流、电功率分别是U2、I2、P2，已知n1n2，则()AU1U2，P1P2 BP1P2，I1I2 CI1I2，U1U2 DP1P2，I1I22如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12 mA，那么电流表A2的读数为()A0 B3 mA C48 mA D与R大小有关3将输入电压为220 V，输出电压为6 V的理想变压器改绕成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增匝数为()A120匝 B150匝 C180匝 D220匝4.如图2甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A10 V10 V B10 V4 V C4 V10 V D10 V0 5(2011广东高考)如图3(a)所示，左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R55 ， 、V 为理想电流表和电压表。若原线圈接入如图3(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()A电流表的示数为2 A B原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值 D原线圈中交变电压的频率为100 Hz6.如图4所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则以下说法错误的是() A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率将减小C保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I1将增大 7. (2013天津卷)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（ ）A.ab接MN、cd接PQ，IabIcdC.ab接PQ、cd接MN，IabIcd8【2013广东高考】.如图5，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2:1, 和均为理想电表，灯泡电阻R1=6,AB端电压u1=sin100t（V）.下列说法正确的是（ )A. 电流频率为100HzB. 的读数为24VC. 的读数为0.5A D.变压器输入功率为6W9.如图7所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11 100匝。接入电压U1220 V的电路中。(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V、U3110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“ 6 V 20 W”、“110 V 60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？10.如图8所示，交流发电机电动势的有效值E20 V，内阻不计，它通过一个R6 的指示灯连接变压器。变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都标有“6 V,0.25 W”，且灯泡都正常发光，导线电阻不计。求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数之比 (2)发电机的输出功率。5.4变压器导学案课后训练案答案1. 解析：理想变压器忽略能量损失，所以P1P2；且n1n2，所以U1U2；由，n1n2可得I1I2。故选项A正确。答案：A2. 解析：导线AB切割磁感线产生的感应电动势为E感Blv。由于B、l、v三个量均不变，故感应电动势为一定值。因此原线圈两端的电压恒定，原线圈中电流恒为12 mA。变压器原、副线圈中不发生互感现象，副线圈输出电压应为零，故电流表A2的读数为零，选A。答案：A3. 解析：由变压比，则，所以n11 100匝。当U230 V时， ，所以n2150匝，故n2n2n2120匝。答案：A4. 解析：题图甲是一个自耦变压器，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，是一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输入端，A、B作为输出端时，是一个升压变压器，电压比也等于匝数比，所以C、D接4 V交流时，A、B间将得到10 V交流。题图乙是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的电势相等。所以当P、Q接4 V直流时，M、N两端的电压也是4 V。答案：B5. 解析：由题图(b)可知原线圈两端电压的有效值U1220 V，由，可得原、副线圈匝数之比21，故B错误。电流表示数与电压表示数都为有效值，故C正确。电流表示数I A2 A，故A正确。由题图(b)可知T0.02 s，所以交变电压的频率为f Hz50 Hz，D错误。答案：AC6. 解析：S由a合到b时，n1减小，由可知U2增大，P2，P2随之增大，而P2P1，又P1U1I1，从而I1增大，故A正确；S由b合到a时，与上述情况相反，P2应减小，所以B正确；P上滑时，R增大，因P2，所以P2减小，又P1P2，P1U1I1，从而I1减少，C错误；U1增大，由可知U2增大，所以P2增大，因而I2增加，由，所以I1也增大，D正确。答案：C7. 答案：B8. 答案：D9. 解析：(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由得n2n11 10030 匝n3n11 100550 匝。(2)设原线圈输入电流为I1，由P入P出得I1U1I2U2I3U3P2P3I1 A0.36 A。答案：(1)30550(2)0.36 A10. 解析：(1)彩色小灯泡的额定电流IL A A，次级线圈总电流I224IL1 A。变压器输入功率等于：I1U1I2U26 W。变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得EU1I1R6I1，代入E值解得I1 A(I13 A应舍去，据题意是降压变压器，应I1I2)，所以。(2)发电机输出功率PI1E6.67 W。答案：(1)31(2)6.67 W参考答案课前预习1互感 原线圈 副线圈 感应电动势2匝数之比 降压变压器 升压变压器3C 4AB 5C课堂探究1C 2D 3C 4200 5 5ABD 6BCD 7B 8(1)30匝 550匝 (2)0.36 A9