高中物理 第5章 交变电流 4 变压器课件 新人教版选修3

解析： 逐项分析如下
选项 A B
诊断
S 由 a 合到 b 上时，n1 减少，由 U2＝nn21 U1 可知 U2 增大，P2＝UR22随之增大，而 P1＝P2，又 P1＝I1U1，所以 I1 也增大 S 由 b 合到 a 上时，n1 增大，情况与 A 恰好相反，P2 将减小
结论 √ √
选项 C
D
A．U＝110 V，I＝0.2 A B．U＝110 V，I＝0.05 A C．U＝110 2 V，I＝0.2 A D．U＝110 2 V，I＝0.2 2 A
解析： 由于灯泡正常发光，故灯泡两端电压即副线圈两 端电压为 U2＝220 V，通过灯泡的电流即副线圈中的电流为 I2 ＝22220WV＝0.1 A．根据理想变压器电压关系 U1∶U2＝n1∶n2， 得 U1＝110 V，电流关系 I1∶I2＝n2∶n1，得 I1＝0.2 A，则 U＝ U1＝110 V，I＝I1＝0.2 A．故选项 A 正确，选项 B、C、D 错 误．
答案： B
变压器的动态分析
1．制约关系 (1)电压制约 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2 由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1，可简述为“原制约副”．
(2)电流制约
当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，且输入电压 U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定， 即I1＝n2I2/n1，可简述为“副制约原”．
4．变压器
学 基础导学
一、变压器的原理
1．构造 由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与_电___源__连接 的线圈叫原线圈，与__负__载__连接的线圈叫副线圈．
2．原理 _互__感___现象是变压器的工作基础．原线圈中
电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的 _磁__场___也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生 _感__应__电__动__势___．
为 1 V．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝
数分别为( )
A．1 100,360
B．1 100,180
C．2 200,180
D．2 200,360
解析： 根据UU12＝nn12可得2210＝n51，可知 n1＝1 100.排除 C、 D 两项．再由23260＝nn12可知 n2＝180，故 A 错 B 对．
讲 要点例析
理想变压器工作时的几个关系
1．电压关系： (1)UU12＝nn12
(2)推导：若理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2， 原线圈两端加交变电压U1，副线圈输出电压为U2.
同理，有几组副线圈时，有Un11＝Un22＝Un32……
2．功率关系： (1)P1＝P2 (2)推导： 根据能量守恒定律，对于没有能量损失的理想变压器，输
3．作用 改变交变电流的_电__压___．
二、电压与匝数的关系
1．理想变压器 没有_能__量__损__失___的变压器． 2．电压与匝数的关系 原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的__匝__数__之比，即： UU12＝___nn_12 __.
3．两类变压器 副线圈的电压比原线圈电 压电压比原线圈电压高的变 压器叫__升__压__变压器．
诊断
结论
P 上滑时 R 增大，P2＝UR22减小，又 P1＝P2， × P1＝I1U1，从而 I1 减小
U1 增大，由UU12＝nn12，可知 U2 增大，I2＝UR2
√
随之增大；由II12＝nn21可知 I1 也增大
故选 ABD.
此类问题首先要根据题意分清变量和不变 量，其次要明确变量之间的相互制约关系——对于电压，输入 决定输出；对于电流和功率，输出决定输入．
(2)负载电阻不变的情况，如图所示：
①U1 不变，nn12发生变化，故 U2 变化． ②R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化． ③根据 P2＝UR22，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故 P1 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化．
如图所示为一理想变压 器．S 为单刀双掷开关，P 为滑动变 阻器的滑片，U1 为变压器原线圈两 端的电压，I1 为原线圈中的电流， 则( )
A．保持 U1 及 P 的位置不变，S 由 a 合到 b 上时，I1 将增 大
B．保持 P 的位置及 U1 不变，S 由 b 合到 a 上时，R 消耗 的功率减小
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
答案： A
变压器中提到的电压关系、电流关系、电路中 电表的示数等仍然指的是交流电的有效值．
1－1 一输入电
压为 220 V，输出电压为 36 V 的
变压器副线圈烧坏．为获知此变压
器原、副线圈匝数，某同学拆下烧
坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕上 5 匝线圈，如图所示，
然后将原线圈接到 220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压
入功率等于输出功率，即P入＝P出，只有一个副线圈时，P1＝ P2，存在多个副线圈时P1＝P2＋P3＋…
3．电流关系： (1)II12＝nn21 (2)推导： 由功率关系，当只有一组副线圈时 I1U1＝I2U2 得II21＝UU21＝nn21
如图所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为 1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额 定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合 开关，灯泡正常发光．若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流 表的读数，则( )
(3)负载制约
①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋ P负2＋…；
②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2 ＝P2/U2；
③总功率P入＝P线＋P2. 即变压器的输入功率是由输出功率决定的．
2．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)匝数比不变的情况，如图所示： ①U1 不变，根据UU12＝nn12，输入电压 U1 决定输出电压 U2，不论负载电阻 R 如何变化，U2 也不变． ②当负载电阻发生变化时，I2 变化，输出电流 I2 决定输入 电流 I1，故 I1 发生变化． ③I2 变化引起 P2 变化，由 P1＝P2，故 P1 发生变化．