人教版高中物理选修2-1变压器·典型例题解析
人教版高二物理变压器专题练习题含答案
人教版高二物理变压器专题练习题含答案一、单选题1.如图所示,理想变压器原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝、n3=100匝,L1是“6V、2W”的小灯泡,L2是“12V、4W”的小灯泡,当n1接上交流电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为()A.160A B.120A C.130A D.140A2.一含有理想变压器的电路如图所示,1R、2R为定值电阻,3R为滑动变阻器,A为理想交流电流表。
U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。
下列说法正确的是()A.Q不动,P向上滑动,电流表示数变大B.Q不动,P向下滑动,变压器输出功率变大C.P不动,Q向上滑动,电流表示数变小D.P不动,Q向下滑动,变压器输出功率变大3.一含有理想变压器的电路如图所示,图中R1、R2和R3,是三个完全相同的定值电阻,理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1,、ab间接正弦交流电源,其输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时,电路消耗的总功率为P,流过R1的电流为I1,流过R2的电流为I2,现将S闭合,则()A.S闭合前I1:I2=3:1B.S闭合后流过R1的电流小于I1C.S闭合后流过R2的电流小于I2D.S闭合后电路消耗的总功率大于P4.如图所示为远距离输电示意图,发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为=,则()u tπ2202sin100VA.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小B.发电机输出交流电的电压有效值是2202VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.用户用电器上交流电的频率是100Hz5.如图所示,理想变压器输入电压保持不变,副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R,电流表、电压表均为理想电表。
开关S原来是断开的,现将开关S闭合,则()A.电流表A1的示数减小B.电压表V1的示数增大C.原线圈输入功率增大D.电阻R消耗的电功率减小6.如图所示,交流电源与理想变压器相连进行远距离输电,交流电源电压的瞬时值=u t(V),降压变压器的原、副线圈匝数之比为50∶11,两变压器间输电1102sin100π线路的总电阻为25Ω。
人教版高二物理变压器专题练习题附答案
人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为20:1,图中电表均为理想电表,R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),L 1和L 2是两个完全相同的灯泡。
原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ,下列说法正确的是( )A .若L 1的灯丝烧断后,电压表的示数会变小B .电压表的示数为5VC .交流电压的频率为100HzD .当照射R 的光强增大时,电流表的示数变大2.如图所示,匝数为N 的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO '匀速转动,线框面积为S 且与理想变压器原线圈相连,原、副线圈匝数比为1:4,图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点,1R 、2R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,电流表和电压表均为理想电表,电流表1A 、2A 的示数,分别为1I 、2I ;电压表1V 、2V 的示数分别为1U 、2U 。
不计线框电阻,下列说法正确的是( )A .从图示位置开始,线框转过180°的过程中,通过线圈的电荷量为0B .矩形导线框从图示位置转过90°时,其磁通量的变化率为NBS ωC .交流电压表2V 的示数为22NBS ωD .若只将滑动变阻器的滑片向d 端滑动,则11U I 变大 3.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。
利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电,电路如图所示,12:1:2n n =,理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ,R 消耗的功率为P 。
若发电机线圈的转速变为原来的2倍,则( )A .R 消耗的功率变为4PB .电压表V 的读数变为2UC .电流表A 的读数变为0.5ID .通过R 的交变电流频率变为原来的4倍 4.红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程,被誉为“人工天河”,红旗渠居高临下,果线长,落差大,沿渠建电站,发电、灌溉两受益。
高二物理(人教版选择性必修二)-变压器
一、变压器的结构
1.构造:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成铁芯与线圈互相绝缘
一、变压器的结构
2.结构示意图
3.电路中的符号
或
原线圈 铁芯 副线圈
思考: 从变压器的结构可以看出,变压器的原、副线圈之间并没有用导线相接,那副线圈两端的电压是怎么产生的?
变压器
高二年级 物理
用电设备及对应的额定电压
不同设备所需的电压各不相同,如何使这些额定电压不是220V的用电设备都能正常工作呢?
变压器
变压器帮助我们解决了这么大的问题,那变压器结构究竟什么样子?
图1 图2 图3
次序
U1(V)
U2(V)
n1
n2
1
2
3
4
5
220
12.4
1600
100
220
53.2
1600
400
220
1.34
1600
10
220
2.70
1600
20
220
4.05
1600
30
三、实验探究
观察实验数据,将原、副线圈的匝数与电压进行比较,寻找它们之间的关系。 用尽量精炼的语言表述出来,如果可能,最好用数学关系式来表述。
1.34
1600
10
4
220
2.70
1600
20
5
220
4.05
1600
30
U1/U2
n1/n2
17.7
16
4.13
4
164
160
81.5
80
54.3
53.3
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1.如图所示,一个面积为S 的单匝金属线圈(电阻不计)在匀强磁场B 中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO '匀速转动,线圈两端通过电刷与图示的电路连接。
其中电阻R 1=R ,光敏电阻R 2在无光照时其阻值也为R (其电阻随光照强度增大而减小),理想变压器的原、副线圈的匝数比为n ,电表皆为理想电表,则( )A .开关S 处于闭合状态,当R 2上端串联理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大)时,电流表的示数不变B .当开关S 断开、R 2用黑纸包裹时,R 2两端电压的有效值为()2221BS n ω+ C .从图示位置开始计时,线圈转动时产生感应电动势的瞬时值表达式为cos e BS t ωω= D .开关S 处于闭合状态,当减小光照强度时,电压表的示数变大,电流表的示数变大 2.如图所示,T 为理想变压器,电流表A 、电压表V 均为理想交流电表,1R 、2R 为定值电限,3R 为滑动变阻器,L 为电感线圈,A 、B 两点间接正弦交流电。
则( )A .只将滑片1P 下移时,电流表A 示数变大B .只将滑片2P 下移时,电压表V 示数变大C .只增大交流电的电压时,电流表A 示数变大D .只增大交流电的频率时,电压表V 示数不变3.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ,当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则( )A .原、副线圈的匝数之比为7:1B .原、副线圈的匝数之比为6:1C .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7:1D .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6:14.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b 是原线圈的中心抽头,图中电表均为理想的交流电表,定值电阻R =10Ω,其余电阻均不计。
从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压。
变压器-高二物理课件(2019人教版选择性必修第二册
实验器材: 学生电源,可拆变压器,交流电压表
注意事项: 1.不能超过电表量程
2.读数时确定最小分度值
3.为了保证人身安全电压不超过12V
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1.输入电压不变,原线圈的匝数不变。
原线
圈匝
数n1
400
400
400
副线 输入 输出
I
1
2
U
I
=U
I
P1=P2
1 1
2 2
I
U
U
1
2
n
n
1
2
2
U
1
I 1 n2
I 2 n1
I 1 n2
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比。 I 2 n1 (次级只有一个线圈!)
变压器高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝
数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制。
五.变压器的应用
表A2的示数是( B )
A.40 mA
B.0
C.10 mA
D.2.5 mA
解析:MN向左匀速切割磁感线时,电动势E=Blv恒定,电流I1=10mA恒定,在
副线圈中不能产生感应电动势,所以A2的示数为0,选B.
【课堂检测】
1.(多选)有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为4∶1.原线圈接在一个交流
电源上,交流电的变化规律如图所示.副线圈所接的负载电阻是11 Ω.则(
200
800
1400
200
200
4.25
4.25
4.25
6.6
6.6
1.99
高中物理(新人教版)选择性必修二同步习题:变压器(同步习题)【含答案及解析】
第三章交变电流3 变压器基础过关练题组一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有( )A.交流的频率B.交流的功率C.磁通量的变化率D.交流的峰值2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为( )A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关3.(2020河北石家庄高二上月考)(多选)下列关于理想变压器的说法中,正确的是( )A.输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去4.如图所示,原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时,以下说法不正确的是( )A.原、副线圈的磁通量之比为2∶1B.原、副线圈的电流之比为1∶2C.输入功率和输出功率之比为1∶1D.原、副线圈磁通量变化率之比为1∶15.(2020安徽合肥六校高二联考)如图是某手机的充电器,将它接到220 V的市电上能给手机提供5 V的充电电压,说明该充电器内的变压器能够( )A.升高交流电压B.降低交流电压C.升高直流电压D.降低直流电压题组二理想变压器的基本规律6.(2020北京海淀高三上期末)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,通过原、副线圈的电流分别为I1、I2。
若保持n1、n2和U1不变,且闭合开关S后两灯泡均能发光。
将开关S由闭合变为断开,则( )A.U2增大B.I1减小C.I2增大D.变压器的输入功率增大7.某理想变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载。
下列判断正确的是( )A.输出电压的最大值为36 VB.原、副线圈中电流之比为55∶9C.变压器输入、输出功率之比为55∶9D.交流电压有效值为220 V,频率为50 Hz8.(多选)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、内阻为2 Ω的电动机。
人教高中物理同步讲义选择性必修二专题提升Ⅺ 变压器的综合问题(原卷版)
专题提升Ⅺ变压器的综合问题模块一知识掌握知识点一几种常见的变压器【重难诠释】1.自耦变压器图甲所示是自耦变压器的示意图.这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈.如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示.线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上,A 、B 之间加上输入电压U 1,移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2.2.互感器分类电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在待测电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的关系式U 1U 2=n 1n 2I 1n 1=I 2n 2注意(1)电压互感器是降压变压器,据U 1U 2=n 1n 2,知n 1>n 2.电流互感器是升压变压器,据I 1I 2=n2n 1,知n 1<n 2.(2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志.①测量仪器不同,电压互感器用电压表,电流互感器用电流表.②原、副线圈匝数关系不同.③原线圈接线方式不同,前者接在火线和零线间,后者接在火线上.(3)使用互感器时,一定要将互感器的外壳和副线圈接地.[例题1](2023春•海安市校级期中)一电吹风电路图如图所示,a 、b 、c 、d 为四个固定触点:可动的扇形金属触片P 可同时接触两个触点。
触片P 处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态,输入电压220V 保持不变,n 1和n 2分别是理想变压器原、副线圈的匝数,小风扇的额定电压为60V ,正常工作时小风扇输出功率为36W 。
下列说法正确的有()A.小风扇的内阻是100ΩB.触片同时与a、b接触时吹冷风C.理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=11:3D.吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等[例题2](2022春•新会区校级月考)如图甲为教室的挂扇,图乙为一种自耦调压器的结构示意图,线圈均匀绕在圆环形铁芯上。
人教版高二物理变压器专题练习附答案
人教版高二物理变压器专题练习附答案一、单选题1.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ,原线圈中接交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是( )A .电压表的示数等于5VB .实现点火的条件是21n n >1000 C .变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为()5sin10V u t π= D .t=0.2s 时穿过副线圈的磁通量变化率最小 2.匝数为110、面积为20.5m π的矩形线圈,在磁感应强度大小为225T 的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以100πrad s 的角速度匀速转动,产生正弦交变电流。
如图所示,在理想变压器的输入端加上该交变电流,额定电压为10V 的小灯泡L 正常发光。
不计线圈与导线的电阻。
下列说法正确的是( )A .该交变电流的电压最大值为220VB .该交变电流的频率为100HzC .理想变压器原、副线圈的匝数比为22∶1D .将滑动变阻器的滑片向d 端移动,小灯泡变暗3.如图所示,一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡1L 和2L ,当原线圈a 、b 端输入电压U 为灯泡额定电压的7倍时,两灯泡均正常发光,则( )A .原、副线圈的匝数之比为7:1B .原、副线圈的匝数之比为6:1C .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为7:1D .此时灯泡1L 和2L 的功率之比为6:14.由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,经常用于火警报警装置。
如图甲所示是一火警报警器的电路示意图,理想变压器原线圈接入图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻T R 及报警器P (有内阻)组成闭合电路,流过报警器P 的电流超过c I 时就会发出警报声。
则以下判断正确的是( )A .变压器原线圈两端交变电压2202sin (V)π=u tB .当R T 所在处出现火情时,变压器输入功率增大C .当R T 所在处出现火情时,电压表示数增大D .在0.01s t =时,电流表示数为05.一含有理想变压器的电路如图所示,图中R 1、R 2和R 3,是三个完全相同的定值电阻,理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1,、ab 间接正弦交流电源,其输出电压的有效值恒定。
人教版高二物理变压器专题练习题附答案
人教版高二物理变压器专题练习题附答案一、单选题1.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。
转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为1n 、2n ,原线圈中接交流电压表。
当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。
以下判断正确的是( )A .电压表的示数等于5VB .实现点火的条件是21n n >1000 C .变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为()5sin10V u t π= D .t=0.2s 时穿过副线圈的磁通量变化率最小2.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数分别为12n n 、,定值电阻1R ,滑动变阻器2R ,图中电流表、电压表均为理想电表.在a b 、端输入电压有效值恒定的交变电流,当滑动变阻器2R 的滑片P 向下滑动时,则( )A .电压表示数减小B .电流表示数减小C .1R 消耗的功率减小D .电源的输出功率减小3.如图所示为远距离输电示意图,发电机的输出电压恒为U 1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变,下列表述正确的是( )A .若1423n n n n =,则用户获得的电压41U U = B .若用户开启的用电器增多,则升压变压器输出的2U 增大 C .若用户开启的用电器增多,则输电线消耗的功率增大 D .若用户开启的用电器增多,则发电机输出的功率减小4.如图所示的理想变压器电路中,电源电压1U 恒定,四个灯泡完全相同且均能正常发光,灯泡额定电压为U ,变压器原、副线圈的匝数分别为1n 和2n ,则( )A .12:1:2n n =,1:4:1U U =B .21:2:1n n =,1:4:1U U =C .12:1:2n n =,12:1U U =:D .21:2:1n n =,12:1U U =:5.如图所示的变压器为理想变压器,所有电表均为理想电表,原线圈接一发电机。
人教版高二物理变压器专题练习及答案
人教版高二物理变压器专题练习及答案一、单选题1.如图所示,匝数为N 的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO '匀速转动,线框面积为S 且与理想变压器原线圈相连,原、副线圈匝数比为1:4,图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点,1R 、2R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,电流表和电压表均为理想电表,电流表1A 、2A 的示数,分别为1I 、2I ;电压表1V 、2V 的示数分别为1U 、2U 。
不计线框电阻,下列说法正确的是( )A .从图示位置开始,线框转过180°的过程中,通过线圈的电荷量为0B .矩形导线框从图示位置转过90°时,其磁通量的变化率为NBS ωC .交流电压表2V 的示数为22NBS ωD .若只将滑动变阻器的滑片向d 端滑动,则11U I 变大2.以下电器,主要原理不是电磁感应的是( )A .手机无线充电器B .电暖器C .变压器D .电磁炉3.在如图所示的理想变压器供电线路中,原线圈接在有效值恒定的交流电源上,副线圈接有两个灯泡,电流表、电压表均为理想电表且导线电阻忽略不计,开关S 原来是断开的,现将开关S 闭合,则( )A .A 1的示数减小,A 2的示数增大B .A 1的示数增大,A 2的示数增大C .V 1的示数减小,V 2的示数减小D .V 1的示数不变,V 2的示数减小4.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n ∶1,原线圈接正弦交流电,电压为u =U 0cos 100πt (V ),副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。
电动机线圈电阻为R ,当电键S 接通后,电流表读数为I ,电动机带动一电阻为r 、质量为m 、长为l 的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v 匀速上升。
下列判断正确的是( )A .电动机两端电压为IR ,其消耗的电功率为I 2RB .变压器的输入功率为I 2R +mgv +222B l v rC .原线圈中的电流为nI ,变压器的输入功率为I 2R +mgv ,副线圈电流的频率为50 HzD .电动机的热功率为I 2R ,副线圈电压的有效值为U n5.一理想变压器原、副线圈匝数比12:22:5=n n 。
2025高考物理总复习变压器典型问题分析
解析 当环境光照强度增加时,光敏电阻的阻值减小,副线圈的总电阻减小,
2
副线圈两端的电压不变,由P= 可知,副线圈的功率增大,变压器为理想变
总
压器,所以变压器输入功率增大,A错误。副线圈中R与R0串联,电压表V2测
副线圈总电压,总电压不变,故U2不变,电压表V1测电阻R两端的电压,电压
比为k,所接电源为有效值恒定的正弦式交流电压,且不计电源内阻。原线
圈接有定值电阻R0,副线圈接有定值电阻R1、R3以及滑动变阻器R2,四个理
想交流电表的连接如图所示。现将R2的滑片向下滑动少许,电表的示数变
化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是( D )
A.电压表V2的示数减小,
为2,若原线圈的电流为I,则副线圈的电流为2I,根据欧姆定律可得副线圈两
端的电压有效值为U2=2IR1,则变压器原线圈两端的电压有效值为
0
U1=2U2=4IR1,设输入电压有效值为U0,则U0=4IR1+IR2,可得 I=41 +2 。P2
向左缓慢滑动的过程中,R2减小,I变大,而U1=4IR1,可知变压器原线圈两端
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
解析 保持P1位置不变,由题意可知,变压器接入电路中原、副线圈的匝数比
初级线圈接电压为U的交流电源,电路中R0为光敏电阻(阻值随光照强度的
增加而减小),R为定值电阻。刚开始光敏电阻R0<R,理想电压表V1、V2、
人教版高二物理选修2-1第四章交变电流 电机-第2节变压器优化练习【有答案】
变压器优化练习一、单选题1.小明从旧变压器铭牌上只能看到其中一个线圈的匝数为400匝,将它作为副线圈,当原线圈接220V的交流电时,测得副线圈两端的电压为55V,则原线圈的匝数是()A. 1600B. 100C. 3200D. 502.某同学设计了如图所示的变压器,在直铁棒的上端和下端分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈,上端线圈两端连接交流电源u=68sin314t(V),下端线圈两端连接交流电压表。
由于受材料的限制,该变压器存在严重的漏磁现象,则交流电压表的读数可能是()A. 4VB. 12VC. 17VD. 192V3.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:2,其原线圈所接电压随时间变化的规律为u=220√2sin100πt(V),电阻R=2Ω,理想电流表示数为40A,则下列说法正确的是()A. 副线圈中电流变化的频率为100HzB. 负载消耗的功率为8000WC. 副线圈两端电压最大值为440VD. 副线圈中电流为80A4.如图所示,用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只理想电表的示数和原线输入功率P变化情况是()A. V1不变,V2变小B. V1不变,V2变大C. V1变大,V2变小D. P变小5.在变电站里,经常要用交流电表监测电网上的强电流。
所用的器材叫电流互感器,如下图所示中,能正确反映其工作原理的是()A. B. C. D.6.如图所示,甲图是副线圈接有灯泡和理想交流电表的理想变压器,乙图是输出端电压的U2—t 图像,已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,电流表的示数为1A,则()A. 电压表V1的示数为20VB. 原线圈输入交流电的频率为100πHzC. 变压器原线圈电流的最大值为0.1AD. 灯泡实际消耗的功率为20W7.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数比为3:1,图中四只灯泡完全相同,在L1、L2、L3正常发光的条件下,若断开L4,则()A. L1、L2、L3变亮B. L1、L2、L3变暗C. L1变亮,L2、L3变暗D. L1变暗,L2、L3变亮8.一个接在交流电路中的理想变压器,它的初级线圈中的交流电和次级线圈中的交流电一定具有相同数值的物理量是()A. 电流强度B. 电压C. 匝数D. 功率9.一理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,如图所示。
高中物理变压器教案2新课标 人教版 选修2-1
变压器一、选择题1.如图(甲)所示,一个理想变压器有原线圈ab 及副线圈cd ,原线圈中通有如图(乙)所示的正弦式交流电,规定原线圈中由a 至b 为电流的正方向,那么( )A .在t =T/2时刻,铁芯中磁通量为零B .在t =T/2时刻,副线圈两端c 、d 间电压最大C .在t =T/2时刻,副线圈c 端电势高于d 端D .在t =3T/4时刻,副线圈c 、d 间电压最大2.如图所示,理想变压器的初级线圈两端接高电压,降压后,通过输电线(有一定电阻)接用电器,是交流电表,原先S 闭合,现将S 断开,那么的示数及1R 消耗的电功率将分别( )A .增大,增大,增大B .减小,增大,增大C .增大,减小,增大D .减小,增大,减小3.如图所示的理想变压器中,1n =1100匝,2n =60匝,3n =45匝,电源电压220V ,如需要向用电器R 供应3V 的电压,则( )A .a 应接到d ,b 接到cB .a 应接到c ,b 接到dC .a 接到bD .以上接法都不行4.某理想变压器的次级由匝数分别为2n 、3n 的两个线圈组成,如图所示,初级接交变电压,若把电阻R 接在a 、b 上,c 、d 空载,初级电流为1I .若把此电阻改接在c 、d 上,a 、b 空载,初级电流为2I ,则1I /2I 等于( )A .2223n n B .2322n nC .23n n D .32n n 5.如图所示,理想变压器的副线圈上接有三个灯泡,原线圈与一个灯泡串联接在交流电源上.若四个灯泡完全相同,且都正常发光,则电源两端的电压1U 与灯泡两端的电压2U 之比为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .4:1cAVR 1R 2Sn 1220vn 2n 3b c d aR n 2n 3a b c dR6.如图所示,理想变压器输入电压1U 一定,两个副线圈的匝数分别为2n 和3n ,当把同一个电阻先后接在a ,b 间和c ,d 间时,通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为2I ,2U 和3I ,3U ,变压器输入的电流分别为1I ,1I ',则:A .2233U n U n = B .2233I n I n =C .212213I n I n =' D .1112233()U I I U I U I '+=+7.(2001·贵州)某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器.经降低电压后,再用线路接到各用户,设两变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但用电总功率增加,这时( )A .升压变压器的副线圈的电压变大B .高压输电线路的电压损失变大C .降压变压器的副线圈上的电压变大D .降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大8.设远距离输电的输送功率为P ,输送电压为U ,负载的端电压为U ',输电线的总电阻为r ,则输电线上损失的功率等于( )A .2U rB .2()U U r'-C .2().U r rD .()U U U r'-9.关于电磁场理论,下列说法正确的是( ) A .在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B .在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C .均匀变化的电场周围一定产生匀匀变化的磁场D .周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的物理量有 10.电磁波由真空进入介质后,发生变化的物理量有( ) A .波长和频率 B .波速和频率 C .波长和波速 D .频率和能量二、填空题.11、降压变压器输入电压的最大值是220V ,另有负载电阻R ,当R 接在20V 的直流电源上消耗的功率为P ,看把它接在该变压器的副线圈上时消耗的功率为2p,则此变压器原副线圈的匝数比为 .12.如图所示,理想变压器的输出端接有一电动机,电动机的电阻为R ,n 2n 3a b c dP 0电动机带动一质量为m 的重物以υ匀速上升,若变压器的输入功率为0P ,则图中电流表的读数应等于 .三、计算题.13.加在理想变压器的交流电源的电动势为E ,内电阻为r ,与副线圈相连的负载电阻值为R ,如图所示,求: (1)原线圈中电流1I 多大时,负载R 上获得的功率最大,最大功率为多大?(2)负载获得最大功率时,变压器的原副线圈匝数比为多大? 14.(2001·南昌)一居民小区有440户,以前每户平均消耗电功率为100W ,使用的区间变压器匝数比为165:6,恰好能使额定电压为220V 的用电器正常工作.现在因家用电器增加,每户平均消耗电功率为250W ,若变压器输入电压仍为6600V ,区间输电线路不变,为了使家用电器正常工作,需换用区间变压器,由此变压器匝数比为多少?答案1.ABC 2.B 3.B 4.A 5.D 6.ABCD 7.BD 8.C 9.D 10.C 11.11:11213.(1)1/2I E r =时,2/4m P E r = (2)12n n 14.220:9ErI 1R。
高二物理变压器·典型例题解析
变压器·典型例题解析【*例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端.摇动频率不断增加,则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变[ ] A.I R不变、I C增大、I L减小B.I R增大、I C增大、I L减小C.I R增大、I C增大、I L不变D.I R不变、I C增大、I L不变解答:应选C.点拨:手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的,输出电压与频率成正比.纯电阻电路中,电阻R与频率无关,I R=U/R,所以I R与频率成正比;纯电容电路中,容抗X C=1/2πfC,I C=U/X C=2πfCU,与频率的二次方成正比;纯电感电路中,X L=2πfL,I L=U/X L=U/2πfL,与频率无关.【例2】图18-17为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.解答:由公式U1/U2=n1/n2,得U1=U2n1/n2=216(V);因理想变压器的初、次级功率相等,所以I1=P1/U1=P2/U2=0.46(A)即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A.点拨:分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系.【例3】如图18-18所示,甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法,它们各在什么条件下采用?应怎样选择电容器?点拨:关键是注意容抗与交流电的频率成反比.甲应是电容较大的电容器,乙应是电容较小的电容器.参考答案甲是电容较大的电容器通交流,阻直流、乙是电容较小的电容器通直流,去掉交流.【例4】如图18-19所示,理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡,且都正常发光,求当开关断开和闭合时,通过初级线圈的电流之比.点拨:关键是初、次级功率始终相等.参考答案:1∶3.跟踪反馈1.如图18-20所示,一平行板电容器与一个灯泡串联,接到交流电源上,灯泡正常发光,下列哪种情况可使灯泡变暗[ ] A.在电容器两极间插入电介质B.将电容器两板间的距离增大C.错开电容器两极的正对面积D.在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)2.关于电子电路中的扼流圈,下列说法正确的是[ ] A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大3.变压器原线圈1400匝,副线圈700匝,并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中[ ] A.电流频率之比为2∶1B.功率之比为2∶1C.电流之比为2∶1D.电压之比为2∶14.如图18-21用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是:V1________,V2________,A1________,A2________,P________.参考答案1.B、C,2.A、B、C,3.D,4.不变、不变、变小、变小、变小。
高二物理理想变压器试题答案及解析
高二物理理想变压器试题答案及解析1.如图所示,理想变压器原副线圈匝数之比n1:n2= 4:1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合电路.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,安培表A1的读数是12mA,那么安培表A2的读数为( )A.0B.3mA C.48mA D.与R值大小无关【答案】A【解析】由于直导线AB匀速运动,则AB切割磁场产生的电流时恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,所以不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,即安培表的读数为0.故选:A.【考点】考查了理想变压器2.如图为一理想变压器,其原副线圈匝数比n1∶n2=1∶10,副线圈与阻值R=20 Ω的电阻相连。
原线圈两端所加的电压u=20sin100πt(V),则()A.交流电压表的示数为20VB.副线圈输出交流电的每秒方向变化50次C.电阻R上消耗的电功率为2 kWD.原线圈中电流的最大值为100 A【答案】C【解析】据题意,变压器原线圈上电压表的示数是:,故A选项错误;据可知,交变电流方向变化是次,故B选项错误;据原副线圈电压与匝数关系得:,即,则电阻上消耗的电功率为:,故C选项正确;副线圈电流为:,故原线圈电流为:,即,而最大电流为:,故D选项错误。
【考点】本题考查理想变压器问题。
3.如图所示,四个标有“6V、15W”的完全相同的灯泡,按右图所示分别接在理想变压器的原、副线圈上,且都正常发光。
则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2= ,交流电源两端的电压与灯泡L3两端的电压之比为。
【答案】2∶1 4∶1【解析】设每盏电灯的额定电流为I,则初级电流为I,次级电流为2I,根据,所以;设灯泡L3两端的电压为U,则变压器初级电压为,所以电源电压为4U,电源两端的电压与灯泡L3两端的电压之比为4:1。
【考点】变压器的原理。
4.如下图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接如图乙所示的正弦交流电,图中Rt 为NTC型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),R1为定值电阻,下列说法正确的是()A.交流电压u的表达式u=36sin100πtVB.变压器原、副线圈中的电流之比随Rt处温度的变化而变化C.Rt处温度升高时,电压表和电流表的示数均变大D.Rt处温度升高时,变压器原线圈的输入功率变大【答案】AD【解析】根据乙图,交流电压为正弦交流电,最大值为,周期为,所以交流电压的瞬时值表达式,选项A对。
高中物理选修2-1教案-4.2变压器-人教版
课例名称
变压器
学段学科
高中物理
教材版本
人教版
章节
选修2-1,第4章第2节
年级
高二
教学目标
1、知识与技能:
1)知道变压器的基本构造
2)理解变压器的工作原理
3)探究并应用变压器的各种规律
2、过程与方法:
1)能熟练应用控制变量法解决多变量问题
2)进一步掌握科学探究的一般思路
3、情感态度与价值观:
1)通过实验探究,体会科学探索的过程,激发探究物理规律的兴趣
环节五:小组合作利用能量守恒推导理想变压器原副线圈电流与匝数的关系。设计意图:培养学生利用原有的知识解决新问题的能力,体会学以致用的喜悦,同时降低了学习难度,突破了本节课的教学难点。
环节六:当堂自测。设置意图:学以致用,巩固知识。
环节七:学生自主总结反思,回顾本节课的收获和疑问,构建思维导图。设置意图:进一步巩固本堂知识,内化知识,,获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度
教学重难点
教学重点:变压器工作原理及工作规律.
教学难点:(l)理解副线圈两端的电压为交变电压.
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系.
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义
学情分析
1、认知水平:通过前面学习,学生对于电磁感应现象,交变电流有了基本的掌握。学生已经基本具备了学习变压器这节内容的知识储备。
2.思维规律:学生在以前的学习过程中已经经历过通过实验探究物理规律,特别是对控制变量法的应用已有了较深的体会,所以这为本节课的学习作了必要的方法储备。
教学方法
本节课主要采用的教法为:启发、引导、演示实验法、合作交流等多种形式的教学方法,并辅以多媒体等手段。
人教版高中物理选修2-1《变压器》示范教案
变压器教课设计●本节教材剖析变压器是交变电路中常有的一种电器设施,也是远距离输送沟通电不行缺乏的装置 .在解说变压器的原理时,要踊跃指引学生从电磁感觉的角度说明:原线圈上加沟通电压产生沟通电流,铁芯中产生交变磁通量,副线圈中产生交变电动势,副线圈相当于沟通电源对外界负载供电.要向学生重申,从能量变换的角度看,变压器是把电能经过磁场能变换成电能的装置,经过变换后一般电压、电流都发生了变化 .有的学生以为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识,可让学生依据电磁感觉原理,经过独立思虑认识到变压器铁芯其实不带电,铁芯内部有磁场(铁芯外面磁场很弱) .要让学生理解,互感现象是变压器工作的基础 .要让学生在学习电磁感觉的基础上理解互感现象 .这里的要点是理解原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量变化时辰都是相同的 .因此,此中的感觉电动势之比只与匝数相关 .这样,原副线圈的匝数不同,就能够改变电压了 .要使学生理解,理想变压器是忽视了变压器中的能量消耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系 .在解决有两个副线圈的变压器的问题时,不做一致的要求,不用急于去剖析这种问题,对学有余力的学生,可指引他们进行剖析议论 .变压器在生产和生活中有十分宽泛的应用 .课本中介绍了一些,教课中可依据实质状况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物或观光,以宽阔学生眼界,增添实质知识 .●教课目的一、知识目标1.知道变压器的结构 .2.理解互感现象,理解变压器的工作原理.3.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它剖析解决相关问题 .4.理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它剖析解决相关问题 .5.知道课本中介绍的几种常有的变压器.二、能力目标1.用电磁感觉去理解变压的工作原理,培育学生综合应用所学知识的能力.2.解说理想变压器使学生认识成立物理模型的意义 .(抓主要要素,忽视次要要素,清除没关要素)三、德育目标1.使学生领会到能量守恒定律是广泛合用的.2.培育学生脚踏实地的科学态度.●教课要点变压器工作原理 .●教课难点变压器是怎样将原线圈的电能传输给副线圈的.●教课方法演示、演绎推理 .●教课器具可拆变压器、沟通电压表、沟通电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等 .●课时安排1课时●教课过程一、引入新课[师]在实质应用中,经常需要改变沟通的电压.大型发电机发出的沟通,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压 .各样用电设施所需的电压也各不相同 .电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要 220 V 的电压,机床上的照明灯需要 36 V 的安全电压 .一般半导体收音机的电源电压不超出 10 V,而电视机显像管却需要 10000 V 以上的高电压 .沟通便于改变电压,以适应各样不同需要 .变压器就是改变沟通电压的设施 .这节课我们学习变压器的相关知识 .二、新课教课1.变压器原理[师]出示可拆变压器,指引学生察看,变压器主要由哪几部分构成?[生]变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成 .一个线圈跟电源连结,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连结,叫副线圈(次级线圈) . 两个线圈都是绝缘导线绕制成的 .铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成 .[师]画出变压器的结构表示图和符号,以以下图所示:[演示]将原线圈接照明电源,沟通电压表接到不同的副线圈上,察看沟通电压表能否有示数?[生]电压表有示数且示数不同.[师]变压器原、副线圈的电路其实不相同,副线圈两头的沟通电压是怎样产生的?请同学们从电磁感觉的角度去思虑 .[生]在原线圈上加交变电压 U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量 .这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要惹起感觉电动势 .如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中相同惹起感觉电动势 .副线圈两头的电压就是这样产生的 .[师]物理上把原副线圈中因为有交变电流而发生的相互感觉现象,叫做互感现象 .互感现象是变压器工作的基础 .[生]变压器的铁芯起什么作用?[师]假如无铁芯,并排搁置的原副线圈也发生互感现象,但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原副线圈中传递电能 .若有铁芯,因为磁化,绝大多数磁感线集中在铁芯内部,大大提升了变压器的效率 .[生]原副线圈中,感觉电动势大小跟什么相关系?[师]与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比 . 师生共同活动:推导理想变压器的变压比公式 .设原线圈的匝数为 N 1,副线圈的匝数为 N 2,穿过铁芯的磁通量为 Φ ,则原副线圈中产生的感觉电动势分别为E 1=N 1 1 ΔtE 2=N 22 Δt在忽视漏磁的状况下, ΔΦ 1=ΔΦ2,由此可得E 1 N 1E 2 N 2在忽视线圈电阻的状况下,原线圈两头的电压 U 1 与感觉电动势 E 1 相等,则有 U 1=E 1;副线圈两头的电压 U 2 与感觉电动势 E 2 相等,则有 U 2=E 2.于是获得U 1 N 1U 2 N 2[师]请同学们阅读教材,回答以下问题:(1)什么叫理想变压器?(2)什么叫升压变压器?(3)什么叫降压变压器?(4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?[生 1]忽视原、副线圈的电阻和各样电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器 .[生 2]当 N 2>N 1 时, U 2>U 1,这样的变压器叫升压变压器 .[生 3]当 N 2<N 1 时, U 2<U 1,这样的变压器叫降压变压器 .[生 4]电视机里的变压器将 220 V 电压高升到 10000 V 以上属升压变压器;复读机的变压器将 220 V 电压降到 6 V ,属于降压变压器 .[师]理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系?[生] P 出=P 入[师]若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I 1 与 I 2 有什么 关系?[生]据 P 出=U 2 2,P 入=U 1 1 及 P 出=P 入得:I I2 2 1 1 UI=UI 则: I 1 U 2 N 2I 2 U 1 N 1[师]绕制原副线圈的导线粗细相同吗? [生]粗细不相同 .高压线圈匝数多而经过的电流小,用较细的导线;低压线圈匝数少而经过的电流大,用较粗的导线 .2.几种常有的变压器[师]变压器的种类好多,请同学们阅读教材,认识几种常有的变压器,并回答以下问题:(1)自耦变压器有何特色?(2)自耦变压器怎样作升压变压器?又怎样作降压变压器?(3)互感器分为哪几类?(4)电压互感器的作用是什么?(5)电流互感器的作用是什么?[生 1]自耦变压器只有一个线圈,滑动头地点变化时,输出电压会连续发生变化 .[生 2]若把整个线圈作副线圈,线圈的一部分作原线圈,为升压变压器;若把线圈的一部分作副线圈,整个线圈作原线圈,为降压变压器.[生 3]互感器分为两类,即电压互感器和电流互感器.[生 4]电压互感器用来把高电压变为低电压.它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入沟通电压表,依据电压表测得的电压 U2和变压比,就能够算出高压电路中的电压 .[生5]电流互感器用来把大电流变为小电流 .它的原线圈串连在被测电路中,副线圈上接入沟通电流表 .依据电流表测得的电流 I 2和变流比,能够算出被测电路中的电流 .三、小结本节课主要学习了以下内容:1.变压器主要由铁芯和线圈构成.2.变压器可改变交变电的电压和电流,利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器:忽视全部电磁消耗,有P 输出=P 输入U 1N1I 1N 2U 2N 2I 2N14.平时生活和生产中使用各样种类的变压器,但它们按照相同的原理.四、作业1.练习三写在作业本上 .2.复习本节内容 .3.阅读“汽油机点火装置”.五、板书设计。
人教高中物理同步讲义选择性必修二3.3 变压器(解析版)
3.3变压器模块一知识掌握知识点一变压器的原理【情境导入】1.把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上。
接通电源,我们会看到小灯泡发光,结合实验现象思考变压器的原、副线圈没有连在一起,原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的?2.探究分析变压器中闭合铁芯的作用是什么?【答案】1.变压器的原、副线圈虽然都套在同一个铁芯上,但两线圈是彼此绝缘的,原线圈是利用了互感现象在副线圈中感应出电流的,并不是原线圈的电流直接流到副线圈中去。
2.变压器的铁芯为闭合铁芯,形成一个闭合磁路,使副线圈中的磁通量变化与原线圈中的磁通量变化基本相同。
【知识梳理】1.构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,与交流电源连接的线圈叫作原线圈,与负载连接的线圈叫作副线圈.2.原理:互感现象是变压器工作的基础.原线圈中电流的大小、方向在不断变化,铁芯中激发的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.【重难诠释】1.变压器的构造变压器由闭合铁芯、原线圈、副线圈组成,其构造示意图与电路中的符号分别如图甲、乙所示.2.变压器的工作原理图注意(1)变压器不改变交变电流的周期和频率.(2)变压器只对交变电流起作用,对恒定电流不起作用.(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起,两个线圈间是绝缘的.知识点二实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系【重难诠释】1.实验思路交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场,副线圈中产生感应电动势,其两端有输出电压.线圈匝数不同时输出电压不同,实验通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系.2.实验器材多用电表、可拆变压器(如图甲)、学生电源、开关、导线若干3.实验步骤(1)按图乙所示连接好电路,将两个多用电表调到交流电压挡,并记录两个线圈的匝数.(2)接通学生电源,读出电压值,并记录在表格中.(3)保持匝数不变,多次改变输入电压,记录每次改变后原、副线圈的电压值.(4)保持输入电压、原线圈的匝数不变,多次改变副线圈的匝数,记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.4.实验结论实验分析表明,在误差允许范围内,原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比,即U 1U 2=n 1n 2.5.注意事项(1)在改变学生电源的电压、线圈匝数前均要先断开开关,再进行操作.(2)为了保证人身安全,学生电源的电压不能超过12V ,通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱.(3)为了保证多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.[例题1](2023春•如皋市校级月考)利用如图所示的可拆变压器可以探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系,下列说法中正确的是()A.为了保证人身安全,可以用4~6节干电池作为电源B.使用电压表测电压时,要先用最小量程挡试测C.变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈D.由于漏磁,实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大【解答】解:A.干电池为直流电源,变压器只能改变交流电源的电压、电流,故A错误;B.使用电压表测电压时,为确保电压表安全,要先用最大量程挡试测,故B错误;C.变压器工作时通过铁芯导磁,利用互感的原理把电能由原线圈输送到副线圈,故C错误;D.由于漏磁,实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大,故D正确。
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变压器·典型例题解析
【例1】一只电阻、一只电容器、一只电感线圈并联后接入手摇交流发电机的输出端.摇动频率不断增加,则通过它们的电流I R、I C、I L如何改变[ ]
A.I R不变、I C增大、I L减小
B.I R增大、I C增大、I L减小
C.I R增大、I C增大、I L不变
D.I R不变、I C增大、I L不变
解答:应选C.
点拨:手摇发电机的磁场、线圈形状和匝数都是不变的,输出电压与频率成正比.纯电阻电路中,电阻R与频率无关,I R=U/R,所以I R与频率成正比;纯电容电路中,容抗X C=1/2πfC,I C=U/X C=2πfCU,与频率的二次方成正比;纯电感电路中,X L=2πfL,I L=U/X L=U/2πfL,与频率无关.
【例2】图18-17为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.
解答:由公式U1/U2=n1/n2,得U1=U2n1/n2=216(V);
因理想变压器的初、次级功率相等,
所以I1=P1/U1=P2/U2=0.46(A)
即电压表、电流表读数分别为216V、0.46A.
点拨:分析理想变压器问题时应注意正确应用电压关系和电流关系、特别是初、次级功率相等的关系.
【例3】如图18-18所示,甲、乙两电路是电容器的两种不同的接法,它们各在什么条件下采用?应怎样选择电容器?
点拨:关键是注意容抗与交流电的频率成反比.甲应是电容较大的电容器,乙应是电容较小的电容器.
参考答案
甲是电容较大的电容器通交流,阻直流、乙是电容较小的电容器通直流,去掉交流.
【例4】如图18-19所示,理想变压器的两个次级线圈分别接有“24V 12W”、“12V 24W”的灯泡,且都正常发光,求当开关断开和闭合时,通过初级线圈的电流之比.
点拨:关键是初、次级功率始终相等.
参考答案:1∶3.
跟踪反馈
1.如图18-20所示,一平行板电容器与一个灯泡串联,接到交流电源上,灯泡正常发光,下列哪种情况可使灯泡变暗[ ]
A.在电容器两极间插入电介质
B.将电容器两板间的距离增大
C.错开电容器两极的正对面积
D.在电容器两极间插入金属板(不碰及极板)
2.关于电子电路中的扼流圈,下列说法正确的是[ ]
A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的
B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过
C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交流通过
D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大
3.变压器原线圈1400匝,副线圈700匝,并接有电阻R,当变压器工作时原副线圈中 [ ]
A.电流频率之比为2∶1
B.功率之比为2∶1
C.电流之比为2∶1
D.电压之比为2∶1
4.如图18-21用理想变压器给变阻器R供电,设输入交变电压不变.当变阻器R上的滑动触头P向上移动时,图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是:
V1________,V2________,A1________,A2________,P________.
参考答案
1.B、C,2.A、B、C,3.D,4.不变、不变、变小、变小、变小。