2019-2020年高中物理 模块要点回眸 第18点 学习理想变压器的“一二三四” 教科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 模块要点回眸 第18点 学习理想变压器的“一二三四” 教科版选修3-21一个原理根据电磁感应的原理来改变交变电流的电压原线圈上加上交变电压(U1)原线圈中产生交变电流(I1)铁芯中产生交变的磁通量()副线圈中产生交变电动势(E)副线圈负载上得到交变电压(U2)产生交变电流(I2)其能量转变方式为：原线圈电能磁场能副线圈电能2两个特征(1)无漏磁即交变电流经过原线圈时，产生的磁通量将沿闭合铁芯全部通过副线圈，没有一条磁感线不通过副线圈(2)无热损即原、副线圈没有电阻，不产生焦耳热3三个等式(1)功率：P入P出(2)电压：(3)电流：n1I1n2I2n3I34四个决定(1)原线圈电压U1由提供原线圈电压的电源决定(2)副线圈电压U2由原线圈电压及匝数比决定，与副线圈所接负载无关(3)副线圈电流I2由副线圈电压和副线圈所接负载决定(4)原线圈电流I1由副线圈中的电流决定对点例题如图1所示，理想变压器的交流输入电压U1220 V，有两个副线圈，其中n236匝，标有“6 V9 W”、“12 V12 W”的灯泡分别接在两副线圈上且都正常发光，求：图1(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；(2)原线圈中电流I1.解题指导由于两个副线圈上的两个灯泡均正常发光，所以两个副线圈输出的电压等于各自连接的灯泡的额定电压，根据电压与匝数成正比关系即可求出原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；根据输出功率与输入功率相等的关系可计算出原线圈上的电流I1.(1)由于两灯泡都正常发光，所以有U26 V，U312 V.根据原、副线圈电压与匝数的关系，得n1n2361 320(匝)，n3n23672(匝)(2)由于P入P出，P出P2P3，所以P入P2P3即I1U1P2P3，则I1 A0.095 A答案(1)1 320匝72匝(2)0.095 A规律总结1.灯泡正常发光，意味着副线圈的电压、电流、功率均已知2副线圈为多个时，变压比仍成立，而变流比不再适用3副线圈为多个时，用原、副线圈上的功率相等来求往往较简单1. 如图2所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.20 A下列判断中正确的是()图2A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为1.0 AD电流表A2的示数为0.4 A答案BC解析对于理想变压器，P1U1I12200.20 W44 W，则负载电阻消耗的功率P2P144 W，据P2，得U2 V44 V，则，故B正确A2的示数I2 A1.0 A，故C正确2. 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦变压器的电路如图3所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为 ()图3A380 V和5.3 A B380 V和9.1 AC240 V和5.3 A D240 V和9.1 A答案B解析根据理想变压器电压比关系，代入数据解得副线圈两端的电压有效值U2380 V，因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等，即P入P出U1I1，解得I1 A9.1 A，选项B正确，选项A、C、D错误