2017-2018学年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课时检测

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2017_2018学年度高中物理第五章交变电流单元练习6新人教版选修3_2

第五章交变电流单元练习
一、单项选择题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 如下图为原、副线圈匝数比为n1：n2=10：1的理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈c、d两头加上u1=220 sin100πt（V）的交变电压，那么（）
A.当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V
A.电压表的示数为6V
B.通过电阻的电流方向1秒钟改变50次
C.在0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D.产生该交变电流的线圈在磁场中匀速转动的角速度为50πrad/s
10. 某同窗在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的阻碍时，采纳了如下图的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡．已知把开关置于3、4时，电路与交流电源连通，稳固后的两个灯泡发光亮度相同，那么该同窗在如下操作进程中能观看到的实验现象是（）
答案和解析
【答案】
1.D2.C3.D4.C5.D6.D7.C
8.A9.ABD10.BD11.BC12.BD
13.电荷；定向移动；电磁感应
14.0.04；4.4；60
15.10；
16.解：（1）当S断开，电压表示数为1O V，那么：
Em= ×1O V=20V①
而Em=NBSω②
由①②式可得：
ω=12.5（rad/s）③
8.如下图，在同一水平面内有两根足够长的滑腻水平金属导轨，间距为20 cm，电阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻．两导轨之间存在着磁感应强度为lT
的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图．一接入电阻阻值为10Ω的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，那么（）

浙江2018届高三物理复习电磁感应交变电流实验15探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课后限时训练

实验15 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系(建议用时：40分钟)1．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)，上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________________．【答案】增大减小控制变量法2．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A ．交流电的频率B ．磁通量的变化率C ．功率D ．交流电的峰值ABC [理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B 、C 正确；变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率，A 正确，D 错误．]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C [通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S 不变，故磁通量Φ变化，A 错误；因理想变压器无漏磁，原、副线圈的磁通量总相等，故B 错误；由互感现象知C 正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在一起，故D 错误．]4.一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁心上新绕了5匝线圈，如图2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( )图2A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360B [对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201＝1 100，变压器烧坏前，同理n 2＝n 1U 2U 1＝1 100×36220＝180，故B 正确．] 5．一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图3所示．图3(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表示数为________ V ，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为________ V ，电流表示数为________ A ．此时输入功率为________ W ，变压器效率为________.【导学号：81370354】【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由U 2U 1＝n 2n 1得 U 2＝U 1n 2n 1＝220×4402 200V ＝44 V(电压表读数) I 2＝U 2R ＝44100A ＝0.44 A(电流表读数) P 入＝P 出＝I 2U 2＝0.44×44 W＝19.36 W效率η＝100%.【答案】 (1)0 0 (2)44 0.44 19.36 100%6．(2015·浙江10月选考)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(填“甲”或“乙”)．变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.2 V 和3.6 V ，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是__________________________________________________________________________________.甲乙图4【答案】乙漏磁、铁芯发热、导线发热7．有一个教学用的可拆变压器，如图5甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A 、B (内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以绕线．图5(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A 、B 线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a 、b 位置，则A 线圈的电阻为________Ω，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A ”或“B ”)．(2)如果把它看做理想变压器，现要测量A 线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验步骤的填空：①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n 匝线圈；②将________(选填“A ”或“B ”)线圈与低压交流电源相连接；③用多用电表的________挡分别测量A 线圈的输入电压U A 和绕制线圈的输出电压U . ④则A 线圈的匝数为________．【解析】 (1)多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率．A 的读数为24，倍率为×1，所以电阻为24 Ω，根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A 的电阻比B 大，所以A 线圈匝数多．(2)因为要测量A 线圈匝数，所以要把A 线圈与低压交流电源相连接．变压器输入、输出电压都是交流电，所以要用交流电压挡测输入和输出电压．根据变压器电压比等于匝数比，有：U A U ＝n A n .所以：n A ＝U A Un .U A 【答案】(1)24 A(2)②A③交流电压④nU。

高二物理第五章交变电流知识精讲人教版

高二物理第五章交变电流知识精讲人教版一. 本周教学内容：第五章《交变电流》二. 重点、难点：〔一〕核心知识内容分析1. 交变电流的产生与变化规律的分析〔1〕交流电的概念矩形线圈在磁场中匀速转动，在转动的过程中线圈中可产生交变电流。

正弦交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。

正弦交变电流是一种最简单、最根本的交变电流。

图1〔2〕中性面与线圈平面处于中性面时的特点中性面图2中性面的概念：当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的两边没有切割磁感线，线圈的磁通量最大而磁通量的变化为零，线圈内的感应电动势为零，这个面称为中性面。

当线圈平面旋转到与磁感线平行时〔线圈平面与中性面垂直〕，线圈的磁通量最小，磁通量的变化最快〔线圈的两边切割磁感线的速度最大〕，线圈产生的感应电动势最大。

当线圈从中性面开始转动时，产生的交变电流是正弦规律变化。

当线圈从磁通量最小值面开始转动时，产生的交变电流是余弦规律变化。

正弦规律变化与余弦规律变化在本质上无区别，只是起始位置不同。

〔3〕交流电的图象图象的物理意义：描述交流电随时间的变化规律。

正弦曲线与余弦曲线的区别〔4〕交流电的变化规律瞬时值表达式e t U U t i I t m m m ===εωωωsin sin sin ，，平面矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时感应电动势的峰值εωωφωωπππm m nBl l nBS n f n T======12222， 2. 表征交流电的物理量〔1〕交流电的有效值定义方法：根据电流的热效应规定，让交流电与直流电通过同样的电阻，如果在同一时间内产生的热量一样，如此直流电的数值叫交流电的有效值。

〔2〕有效值与峰值的关系在正弦与余弦交流电的关系I I m =22说明：通常所指的交流电电流、电压、电动势都是指有效值，交流电表测量的值是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值均指有效值。

〔3〕交流电的周期与频率的关系T f=1 交流电的周期与频率表征交流电变化快慢，周期越小，频率越大，交流电的变化越快。

2017-2018黄山中学高三物理一轮复习——交变电流和变压器

邹平县黄山中学2015级高三物理一轮复习学案班级小组姓名使用时间年月日交变电流产生及变压器考纲解读1.交变电流产生及有效值计算.2.理想变压器一、交变电流产生及有效值计算典例1[交变电流的产生](多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD 边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列分析正确的是( )A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小跟踪训练1 [交变电流的图象](多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是()A．电流表的示数为10 AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．t＝0.01 s时，线圈平面与磁场方向平行D．t＝0.02 s时，电阻R中电流的方向自右向左典例2如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若图甲、乙中的U 0、T 所表示的电压、周期是相等的，则以下说法正确的是( )A ．第一次灯泡两端的电压的有效值是22U 0B ．第二次灯泡两端的电压的有效值是32U 0C ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D ．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5跟踪训练2[有效值的计算](2013·海南·3)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图7所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V跟踪训练3[有效值的计算]如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R 小结二、变压器典例3一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，○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。

人教版高中物理选修—第五章交变电流-变压器-ppt精品课件

从理论知识推导结论：
原、副线圈中产生的感应电动势
分别是：
E1=n1/ t E2=n2/ t
E1 n1 E2 n2
若不考虑原副线圈的内阻，则：
人教版高中物理选修3—2第五章交变电流第4 节：变压器( 共18张P PT)【P PT优秀课件】 -精美版
U1=E1 U2=E2
U1 n1 U 2 n2
转化。
变压器的工作原理------互感现象
变压器工作的基础是互感现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过副线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
Hale Waihona Puke 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到电源的两端：
电流互感器
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
人教版高中物理选修3—2第五章交变电流第4 节：变压器( 共18张P PT)【P PT优秀课件】 -精美版
互感器的区分技巧
(1)电压互感器是降压变压器，据
U1 n1 U 2 n2
，知n1>n2。
电流互感器是升压变压器，据
I1 n2 I 2 n1
•
6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用。
P入= P出即: U2I2 = U1I1
I1 U2 n2 I2 U1 n1

高中物理第五章交变电流第4节变压器教学案新人教版选修3-2.doc

4 变压器知识内容变压器考试要求必考加试c 课时要求1．知道变压器的基本结构及符号，会区分原、副线圈．2．了解变压器的原理及作用．3．掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决简单问题．4．知道理想变压器的功率关系，能推导出原、副线圈的电流关系并能用它解决简单问题.一、变压器的原理及电压与匝数的关系[导学探究] 如图1所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．连接电路，接通电源，小灯泡能发光．图1(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？答案(1)当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右线圈中会产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt都相同，若左边匝数为n1，则U1＝E1＝n1ΔΦΔt.若右边匝数为n2，则U2＝E2＝n2ΔΦΔt，故有E1E2＝n1n2；若忽略左边线圈的电阻则有U1＝U电源，这样看来只要n1≠n2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等．[知识梳理]1．变压器的工作原理：互感现象是变压器工作的基础．因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(后两空填“变化”或“恒定”) 2．变压器中的电压与匝数的关系：U 1U 2＝n 1n 2. [即学即用] 判断下列说法的正误．(1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比．( ) (2)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高．( ) (3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失．( ) (4)理想变压器不能改变交变电流的频率．( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系 [导学探究] 阅读教材回答下列两个问题：(1)什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？ (2)根据能量守恒推导原、副线圈中的电流与匝数的关系．答案 (1)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出．(2)由能量守恒有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2. 所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1. [知识梳理]1．变压器原、副线圈中功率关系和电流关系：P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2. 2．电流关系：I 1I 2＝n 2n 1.[即学即用] 一台理想降压变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈中的电流为________，副线圈中的输出电压为________，输出功率为________．答案 5 A 250 V 50 kW解析由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A＝5 A ；由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140V ＝250 V ；由理想变压器功率关系，得P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝250×200 W＝50 kW. 三、实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1．实验目的：理解理想变压器的原线圈、副线圈中电压与匝数的关系．2．实验原理：原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化．由于副线圈和原线圈是套在同一个铁芯上的，所以通过副线圈的磁场也在不断的变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势，副线圈相当于电源对外供电．3．实验器材：电压表两只、可拆卸式变压器、学生电源、开关、导线若干(如图2所示)4．实验步骤：(1)按如图3所示电路图连接实物图图3(2)保持原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，研究其对副线圈电压的影响．(3)保持副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，研究其对副线圈电压的影响．(4)将不同的原、副线圈接入电路测出线圈两端的电压填入下表：原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1n2U1U2100300 2 V100400 2 V300400 4 V400400 6 V4001008 V400100 4 V(5)当原线圈匝数不变时，副线圈电压与副线圈匝数成正比．当副线圈匝数不变时，副线圈电压与原线圈匝数成反比．5．注意事项(1)在改变学生电源电压，线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作．(2)学生电源的电压不要设置太高，一般不要超过12 V，以免发生危险．一、理想变压器基本关系的应用1．电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. 2．功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小；P 出为0，P 入为0. 3．电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1. 例1 (2016·温州高二期中)如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，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4A ．电流表的示数为32220 AB ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220 AD ．原线圈两端电压为11 V 答案 C解析副线圈电压U 2＝220 V ，电流I 2＝P U 2＝311 A ，则原线圈两端电压U 1＝n 1U 2n 2＝4 400 V ，电流I 1＝n 2I 2n 1＝3220 A ，所以电流表的示数为3220A ，选项A 、D 错误，C 正确．电源输出功率等于灯泡消耗的功率，为60 W ，选项B 错误．二、理想变压器的动态分析例2 (多选)如图5所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，P 为滑动变阻器的滑动触头．在原线圈上加一电压为U 的正弦交流电，则( )图5A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表读数变小答案 BC解析 Q 位置不动，副线圈电压U 2不变，当P 上滑时，R 增大，由P ＝U22R ＋R 0可知总功率减小，原线圈电压U 1不变，由P ＝U 1I 1可知原线圈电流I 1减小，故A 错误，B 正确；当P 位置不动，Q 上滑时，由U 2U 1＝n 2n 1知U 2增大，同理分析知原线圈电流I 1增大，故C 正确，D 错误．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况：(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.三、自耦变压器和互感器 1．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图6所示．图62．互感器交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流．互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器．(1)电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压．(如图7所示)图7(2)电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流．(如图8所示)图8例3(多选)图9甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是( )图9A．线圈匝数n1<n2，n3<n4B．线圈匝数n1>n2，n3>n4C．甲图中的电表是电压表D．乙图中的电表是电流表答案CD解析题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，题图乙中的电表为电流表，故选项C、D正确．1．电压互感器应并联接入电路；电流互感器应串联接入电路．2．电压互感器是把高电压变成低电压，故原线圈匝数n1大于副线圈匝数n2.3．电流互感器是把大电流变成小电流，故原线圈匝数n1小于副线圈匝数n2.例4一自耦变压器如图10所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )图10A ．U 2>U 1，U 2降低B ．U 2>U 1，U 2升高C ．U 2<U 1，U 2降低D ．U 2<U 1，U 2升高答案 C解析由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程，n 2减小，则U 2降低，C 项正确．四、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系例5 某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V 的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”)．先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压__________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)．上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)．答案交流电源增大减小控制变量法1.如图11所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是 ( )图11A ．120 V,0.10 AB ．240 V,0.025 AC ．120 V,0.05 AD ．240 V,0.05 A答案 D解析灯泡正常工作，副线圈两端的电压U 2＝12 V ，副线圈中的电流I 2＝2×612A ＝1 A ，根据匝数比得原线圈中的电流I 1＝120I 2＝0.05 A ，原线圈两端的电压U 1＝20U 2＝240 V ，选项D正确．2．(多选)如图12所示，L 1、L 2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V 和10 A ，已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则( )图12A ．甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VB ．甲图是电流互感器，输电电流是100 AC ．乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VD ．乙图是电流互感器，输电电流是100 A 答案 AD解析甲图是电压互感器，故B 错误；根据匝数比U 1U 2＝n 1n 2，有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V＝22 000 V ，故A正确；乙图是电流互感器，电表是电流表，故C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 2n 1，有I 1＝n 2n 1I 2＝101×10 A＝100 A ，故D 正确．3．如图13所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )图13A ．I 1和I 2表示电流的平均值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变、I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小、I 2变大答案 C解析电路中的电压表和电流表表示的都是有效值，选项A 、B 错误．滑片P 向下滑动过程中，接入电路中的电阻变小，U 2不变、I 1变大，故C 正确，D 错误．4．(多选)(2016·杭州七县市区高二第一学期期终)如图14所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，下列说法正确的是( )图14A．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的电压表B．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈C．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，副线圈电压大于原线圈电压D．保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，可以研究副线圈匝数对输出电压的影响答案BD一、选择题1．(2016·绍兴高二月考)(多选)对于理想变压器，下列说法正确的是( )A．原线圈的输入功率随副线圈输出功率的增大而增大B．原线圈的输入电流随副线圈输出电流的增大而增大C．原线圈的电流不随副线圈输出电流的变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零答案AB解析理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈输出功率的变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流，当副线圈的电流为零时，原线圈的电流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故A、B正确，C、D错误．2．如图所示的四个电路，能够实现升压的是 ( )答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以D能实现升压，C不能实现升压．3．(2016·舟山高二质检)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( ) A ．120 B ．150 C ．180 D ．220 答案 A解析由变压比n 1n 2＝U 1U 2，得n 130＝2206，所以n 1＝1 100 匝，当U 2′＝30 V 时，n 1n 2′＝22030，所以n 2′＝150匝，故Δn 2′＝n 2′－n 2＝120 匝．所以A 正确．4．如图1为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220 V 降至110 V ．调节前后( )图1A ．副线圈中的电流比为1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈的接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2 答案 C解析在输入电压U 1和原线圈匝数n 1不变的情况下，使输出电压U 2有效值由220 V 降至 110 V ，由U 2U 1＝n 2n 1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为2∶1，故C 正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为2∶1，故A 错误；由P ＝UI 知，输出功率之比为4∶1，故B 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为4∶1，故D 错误．5．(多选)如图2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L 1和L 2，输电线的等效电阻为R .开始时，开关S 断开．当开关S 接通时，以下说法中正确的是 ( )图2A ．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答案BCD解析由于输入电压和原、副线圈匝数比不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变，故A项错误．并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R的电流增大，等效电阻上的电压U R＝IR增大，故B项正确．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I1U1＝I2U2，得I2增大，原线圈输入电流I1也增大，故D项正确．U MN不变，U R变大，所以U L1变小，流过灯泡L1的电流减小，故C项正确．6．钳式电流表的外形和结构如图3a、b所示．图b中电流表的读数为1.2 A，图c中用同一电缆线绕了3匝，则( )图3A．这种电流表能测直流电流，图c的读数为2.4 AB．这种电流表能测交变电流，图c的读数为0.4 AC．这种电流表能测交变电流，图c的读数为3.6 AD．这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c的读数为3.6 A答案 C解析钳式电流表利用了变压器的工作原理，因此钳式电流表只能测交变电流．根据n1I1＝n2I2可知，题图b中线圈单匝时，的读数为1.2 A．在题图c中绕3匝时，的读数应为3.6 A，故选项C正确．7.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、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220 V的正弦交流电源上，如图4所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )图4A ．U ＝66 V ，k ＝19B ．U ＝22 V ，k ＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝13答案 A解析原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压U ，可知副线圈电压为U ，原线圈电压为3U ，副线圈电流I 2＝U R ，根据I 1I 2＝n 2n 1得原线圈电流I 1＝U3R ，那么原线圈输入电压220 V ＝3U ＋U3R·R ，整理可得U ＝66 V ；原、副线圈电阻消耗的功率根据P ＝I 2R ，电阻相等，I 1∶I 2＝1∶3，可得功率之比为P 1∶P 2＝1∶9，即k ＝19.根据以上分析可知选项A 正确．8．(多选)如图5所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )图5A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大答案 BD解析由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 的亮度不随P 的滑动而改变，故选项A 错误，选项B 正确．P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 2＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确．9．(2016·四川理综，2)如图6所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )图6A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变答案 B解析原、副线圈减少相同的匝数n 后，有n 1′n 2′＝n 1－n n 2－n ，可以得出，n 1n 2－n 1′n 2′＝n (n 2－n 1)n 2(n 2－n )<0，则说明n 1′n 2′的比值变大，由n 1′n 2′＝U 1U 2′＝I 2′I 1′知，选项C 、D 错误；由n 1n 2＝U 1U 2和n 1′n 2′＝U 1U 2′知，U 2′<U 2，再由P ＝U 2′2R知，小灯泡变暗，选项A 错误，B 正确．10．(2016·杭州富阳市高二月考)如图7甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A 、B 两端，已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R ＝1 Ω，其它各处电阻不计，以下说法正确的是( )图7A ．在t ＝0.1 s,0.5 s 时，穿过线圈的磁通量最大B ．线圈转动的角速度为10π rad/sC ．电压表的示数为 2 VD ．电流表的示数为0.40 A 答案 D解析由图象可知，在t ＝0.1 s 、0.5 s 时，电压最大，此时磁通量的变化率最大，此时穿过线圈的磁通量为零，所以A 项错误；根据图象可以知道，交流电的周期是0.4 s ，由ω＝2πT＝5π rad/s，B 项错误；电压表读数为副线圈有效值，原线圈的电压的有效值为10 V ，由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为2 V ，所以电压表的示数为2 V ，所以C 项错误；因I 2＝21 A ＝2 A ，由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝0.40 A ，所以电流表读数为0.40 A ，D 正确．11．(多选)理想自耦变压器的原线圈接有如图8乙所示的正弦式交变电压，副线圈接有可调电阻R ，触头P 与线圈始终接触良好，下列判断正确的是( )图8A ．交变电源的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝U 0cos (100πt )B ．若仅将触头P 向A 端滑动，则电阻R 消耗的电功率增大C ．若仅使电阻R 增大，则原线圈的输入电功率增大D ．若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则通过A 处的电流一定增大答案 AB解析由题图乙可得交变电源的周期为T ＝0.02 s ，最大值为U 0，则电源的电压u ＝U 0cos (2πT ·t )＝U 0cos (100πt )，选项A 正确；由U 1U 2＝n 1n 2，若仅将触头P 向A 端滑动，即n 2增大，则副线圈的输出电压U 2增大，电阻R 消耗的电功率P ＝U22R 增大，选项B 正确；若仅使电阻R增大，输出电压U 2一定，则输出电功率P ＝U22R减小，原线圈的输入电功率减小，选项C 错误；若使电阻R 增大的同时，将触头P 向B 端滑动，则输出电压U 2减小，输出和输入的电功率减小，通过A 处的电流I 1＝P U 1一定减小，选项D 错误．二、非选择题12．如图9所示，匝数n ＝100的正方形线圈abcd 固定在竖直平面内，与电阻R 1、理想变压器连成电路．在线圈的中心水平放置一个条形磁铁，使磁铁绕竖直方向的轴OO ′匀速转动，使线圈内的磁通量Φ＝250πsin (100πt ) Wb.已知线圈的电阻r ＝4 Ω，R 1＝46 Ω，R 2＝10 Ω，其余导线的电阻不计．变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1.求：图9(1)线圈产生电动势的最大值E m ；(2)若断开S 2，闭合S 1，求磁铁从图示位置转过90°的过程中，通过R 1的电荷量q ； (3)断开S 1，闭合S 2，求R 2消耗的功率P .答案(1)200 2 V (2)225πC (3)238 W 解析(1)E m＝nBSω＝nΦmω，解得E m＝200 2 V.(2)q＝IΔt，I＝Er＋R1，E＝nΔΦΔt，解得q＝225πC.(3)E＝E m2，E＝U1＋I1r，U2＝I2R2，U1U2＝n1n2，I1n1＝I2n2，P＝I22R2，联立解得P≈238 W.。

浙江专版2017_2018学年高中物理第五章交变电流章末总结教学案新人教版选修3_2

第五章交变电流章末总结一、交变电流“四值”的计算和应用1．峰值：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转时所产生的交变电流的最大值， E m ＝nBSω.2．瞬时值：线圈在匀强磁场中转动，从中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为 e ＝nBSωsin ωt .3．有效值：反映交变电流产生热效应的平均效果，正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E ＝E m 2. 4．平均值：指在一段时间内产生的电压(电流)的平均值，其数值由法拉第电磁感应定律求出，即E ＝n ΔΦΔt. 例1 (2016·金华、温州、台州部分学校高二第11次联考) 如图1所示，交流发电机的矩形线圈abcd 中，ab ＝cd ＝50 cm ，bc ＝ad ＝30 cm ，匝数n ＝100匝，线圈电阻r ＝0.2 Ω，外电阻R ＝4.8 Ω.线圈在磁感应强度B ＝0.05 T 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO ′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s.图1(1)若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数关系式；(2)交流电压表和交流电流表的示数各为多少？(3)此发电机的总功率为多少？(4)从图示位置起，线圈转过90°过程中，平均电动势多大？通过线圈横截面的电荷量为多少？(5)从图示位置起，线圈转过90°过程中，外力做功多少？线圈上产生的焦耳热为多少？答案 (1)i ＝47.1cos (100πt ) A(2)160 V 33.3 A(3)5 561 W(4)150 V 0.15 C(5)27.8 J 1.11 J解析 (1)设ab ＝l 1，bc ＝l 2，则交流电动势的最大值为E m ＝nBl 1l 2ω＝235.5 V根据闭合电路欧姆定律，电流的最大值I m ＝E m R ＋r ＝47.1 A 在图示位置时，电流有最大值，则电流的瞬时值表达式为i ＝I m cos ωt ，代入数值得i ＝47.1cos (100πt ) A(2)电流的有效值为I ＝22I m ≈33.3 A 路端电压的有效值为U ＝IR ≈160 V即电压表的示数为160 V ，电流表的示数为33.3 A.(3)电动势的有效值为E ＝22E m ≈167 V 则发电机的功率为P ＝IE ≈5 561 W.(4)平均电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n BS －0π2ω＝n Bl 1l 2π2ω＝150 V 通过线圈横截面的电荷量q ＝n ΔΦR ＋r ＝n Bl 1l 2R ＋r＝0.15 C (5)外力通过克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能．故W ＝E 电＝IEt ＝IE (π2ω)≈27.8 J 线圈上产生的焦耳热Q ＝I 2rt ＝I 2r (π2ω)≈1.11 J . 二、含变压器电路的动态分析解答这类问题首先是分清变量和不变量，然后结合变压器的基本规律和欧姆定律分析相关量的变化情况．(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出而入”即输出功率决定输入功率．(2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无阻电源，可以参照直流电路动态分析的方法，分析负载电路的动态变化．例2 如图2所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )图2A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大答案 B解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流变大，电流表A1示数变大，选项D错误．。

2018版高中物理第五章交变电流5.4变压器课件新人教版选修3

学习目标 (1)知道变压器的构造以及几种常见的变压器，理解变压器的工
作原理． (2)掌握变压器原、副线圈中电压、电流及功率的关系．并能用
其解决基本问题． (3)了解变压器在实际中的应用.
知识导图
课前自主学习一、变压器的原理
阅读教材第41～42页“变压器的原理”部分，回答下列问题.
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． 3．作用改变交变电流的电压．不改变交变电流的周期和频率．
答案：C
例 2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( )
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
答案：A
误区警示
理想变压器的四点注意 (1)变压器不能改变直流电压． (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． (3)理想变压器本身不消耗能量． (4)理想变压器基本关系中的 U1、U2、I1、I2 均为有效值．
[变式训练]
(全国丙卷，19)(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )

高中物理第五章交变电流5.4变压器教案选修3_2

变压器按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。

两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。

实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。

变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。

一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，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。

画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：互感现象是变压器工作的基础。

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、副线圈中都要引起感应电动势。

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、副线圈中同样引起感应电动势。

副线圈两端的电压就是这样产生的。

所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。

变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？下面我们通过实验来探究。

目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系器材：可拆变压器，学生电源，多用电表，导线若干实验步骤：（1）按图示电路连接电路（2）原线圈接低压交流电源6V ，保持原线圈匝数n 1不变，分别取副线圈匝数n 2=21n 1，n 1，2 n 1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。

（3）原线圈接低压交流电源6V ，保持副线圈匝数n 2不变，分别取原线圈匝数n 1=21n 2，n 2，2 n 2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。

U 1＝6V实验次数 1 23456原线圈匝数n 1 n 1n 1n 1n 2n 2n 2副线圈匝数n 2 21n 1 n 1 2 n 121n 2 n 2 2 n 2副线圈输出电压U 2结论（4）总结实验现象，得出结论。

2019-2020年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课时检测新人教版

2019-2020年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课时检测新人教版选修1.如图所示是“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验装置,下列说法正确的是( )A.与灯泡连接的线圈叫原线圈B.测量变压器输出电压要用直流电压表C.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变大D.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变小【解析】选C。

与电源相连的线圈叫原线圈,A错误;测量变压器输出电压要用交流电压表,B错误;由=可知,U1不变,增加n2,则U2增大,故C正确,D错误。

2.(多选)(xx·浙江10月选考)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是( )A.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响【解析】选A、D。

变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,选项A、D正确。

变压器只能对交流电压表有作用,不能处理直流电压,所以选项B错误。

根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8,副线圈接0、4,那么副线圈的电压小于原线圈,所以C错误。

3.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中备有下列可供选择的器材:A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)B.条形磁铁C.直流电源D.多用电表E.开关、导线若干(1)上述器材在本实验中不必用到的是(填器材前的序号)。

(2)本实验中还需用到的器材有。

【解析】(1)由本实验的实验原理可知,本实验不必用到的器材是B.条形磁铁和C.直流电源。

(2)为使实验安全,本实验用到的电源是学生电源,且利用低压交流挡。

实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系象贤中学丘阮智一、教学背景及教学目标1、教学背景在《普通高中物理课程标准》选修模块3—2的内容标准中，涉及本节内容的：“通过实验研究方法，探究变压器两端的电压与匝数的关系。

”该条目要求学生用实验探究的方法，认识物理规律，真正理解变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。

变压器是电路中一种常见设备，它既是对法拉第电磁感应定律和能量转化知识的进一步理解深化，同时也是学习远距离输电的基础。

在本节课教学中，教师应在学生原有变压器结构以及变压器原理知识的基础上，引导学生通过实验探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。

注重知识的形成过程和对知识的真正理解，注重学生科学探究的学习过程和对学生科学探究能力的培养。

在学生学习过程中注意激发学生的学习热情和探究未知世界的乐趣，养成敢于质疑、敢于探究的好习惯，培养学生严谨的科学态度和合作学习的好习惯。

2.教学目标（1）知识目标：掌握变压器的原理，能够利用实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

（2）能力目标：通过实验探究,锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。

（3）情感目标：在学生讨论与交流的基础上组织学生进行探究性实验,通过实际操作、数据记录、数据处理等培养学生利用实验解决物理问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。

二、案例设计（一）引入新课【教师】：在上一节课中，我们已经学习了变压器的结构组成和变压器工作的原理，并且通过实验发现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，灯泡就会发亮。

今天我们要在原来学习的基础上更深入了解变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

（二）新课教学【实物投影显示】：变压器的组成、小灯泡发亮。

【教师介绍】：变压器由原、副线圈和闭合的铁芯构成；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，小灯泡就会发亮。

五年(2017-2021)高考物理真题分项详解专题13 电学实验

高考物理真题项详解——专题13 电学实验一．选择题（共1小题）1．（浙江）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。

硅钢片应平行于（）A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd二．实验题（共18小题）2．（河北）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡（6.3V，0.15A）、直流电源（9V）、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表、开关和导线若干。

设计的电路如图1所示。

（1）根据图1，完成图2中的实物连线。

（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是（单项选择，填正确答案标号）。

A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到I﹣U图像，其中一部分如图3所示。

根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为 Ω（保留三位有效数字）。

3．（甲卷）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）、电压表（量程300mV，内阻300Ω）、电流表（量程300mA，内阻0.27Ω）定值电阻R0、滑动变阻器R1（阻值0﹣20Ω）、电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）、电源E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干。

完成下列填空：（1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0﹣300mA的U﹣I曲线，R0应选取阻值为 Ω的定值电阻；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的（填“a”或“b”）端；（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。

当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为 Ω（保留1位有效数字）；（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为 Ω。

实验报告：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系

实验器材：变压器、导线、学生电源、导线、电键、多用电表、小灯泡
实验过程：
原线圈匝数
N1（匝）
100
200
400
800
副线圈匝数
N2（匝）
800
400
200
100
原线圈两端的电压U1（V）
0.964.97.915.8原线圈两端的电压U2（V）
7.9
9.8
3.8
1.94
N1/N2
1/8
1/2
2
8
U1/U2
高中物理实验报告
年级
高二
姓名
实验日期
实验名称：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系
实验目的：理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力
实验原理：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的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．
1/8
1/2
2
8
实验注意事项：
1、要事先推测副线圈两端电压的可能值。
2、为了人身安全，只能使用低压交流电压，所用电压不要超过12v，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线，接线柱。
数据处理及误差分析：
从表格中数据可得出：U1/U2=N1/N2
实验结论：
在误差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比。

高中物理第五章交变电流4变压器学案新人教版选修

4 变压器[目标定位]1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的功率关系.3.理解变压器的变压规律和变流规律，并运用此规律解决实际问题.一、变压器的原理1.变压器的结构：如图1所示，为变压器的示意图和在电路图中的符号.图1(1)变压器的构造：闭合铁芯、原线圈(匝数用n1表示)、副线圈(匝数用n2表示).输入电压是U1，输出电压是U2，两个线圈都绕在闭合铁芯上.(2)原线圈：与交流电源相连接的线圈，又叫做初级线圈.(3)副线圈：与负载相连的另一个线圈，又叫做次级线圈.2.变压器的工作基础是互感现象，由于互感作用，穿过原、副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率ΔΦΔt相等，若原线圈匝数为n1，则U1＝n1ΔΦΔt，副线圈匝数为n2，则U2＝n2ΔΦΔt，所以U1U2＝n1n2.3.原、副线圈的地位：(1)原线圈在其所处回路中充当负载.(2)副线圈在其所处回路中充当电源.4.变压器不改变(选填“改变”或“不改变”)交流电的频率. 深度思考(1)把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到交流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上(如图2所示)，小灯泡能发光吗？为什么？图2答案能.当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁通量，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光. (2)若把交流电源改为蓄电池，小灯泡发光吗？答案不发光.例1理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是() A.每匝线圈中磁通量的变化率 B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案ABC变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变功率和交变电流的频率.二、理想变压器的规律1.理想变压器的特点(1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失. (2)原副线圈不计内阻，即也无能量损失. 2.理想变压器的功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出. 3.变压器的变压关系 (1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2.(2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝……. 4.电流关系(1)只有一个副线圈时，有U 1I 1＝U 2I 2，得：n 1I 1＝n 2I 2，即I 1I 2＝n 2n 1.(2)当有多个副线圈时，由I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋……得：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……. 5.电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：输入电压U 1决定输出电压U 2.(选填“U 1”或“U 2”)(2)功率制约：P 出决定P 入，这体现了能量守恒的特点.(选填“P 出”或“P 入”) (3)电流制约：输出电流I 2决定输入电流I 1.(选填“I 1”或“I 2”) 深度思考变压器为什么不能改变交流电的频率？答案因为原、副线圈中的磁通量变化情况相同，所以变压器不能改变交流电的频率.例2如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 两端电压u 1＝122sin 100πt (V).下列说法正确的是()图3A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6 W解析根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V＝6 V ，即的读数为6 V ，选项B 错误；又I 2＝U 2R L ＝66A ＝1A ，即的读数为1 A ，选项C 错误；根据P 1＝P 2及P 2＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确.答案D(1)电压表、电流表示数均为有效值. (2)理想变压器P 入＝P 出.(3)变压器不改变频率，即原、副线圈电流频率相等.针对训练如图4所示，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为0 V 和2.2 A.以下判断正确的是()图4A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3 答案BD解析变压器的输入功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝060＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A＝0.6 A ，选项B 正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝1152 A ，选项C 错误.例3如图5所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n 1∶n 2∶n 3＝10∶5∶1，其中n 1接到0 V 的交流电源上，n 2和n 3分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路.已知通过电阻R 3的电流I 3＝2 A ，电阻R 2＝110 Ω，求通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1.图5解析由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R 2上的电压U 2＝n 2n 1 U 1＝510×0 V＝110 V通过电阻R 2的电流I 2＝U 2R 2＝110110 A ＝1 A加在R 3上的电压U 3＝n 3n 1 U 1＝110×0 V＝ V根据输出功率等于输入功率得：U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3代入数据解得通过原线圈的电流为：I 1＝0.7 A.答案1 A0.7 A含多个副线圈的变压器，电压仍与匝数成正比，但电流关系只能通过功率关系来判断.三、几种常见的变压器1.自耦变压器如图6所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用.图6规律：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1. 2.电压互感器(1)构造：小型降压变压器，如图7甲所示.(2)接法：原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表；为了安全，外壳和副线圈应接地. (3)作用：将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压电路的电压.图73.电流互感器(1)构造：小型升压变压器，如图乙所示.(2)接法：原线圈串联在被测电路中，副线圈接电流表.为了安全，外壳和副线圈应接地. (3)作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测电路中的大电流.例4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，如图8所示，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则()图8A.ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cdB.ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC.ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cdD.ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd解析根据单一副线圈的理想变压器原理，电流比值等于匝数比的倒数，可得ab接MN、cd 接PQ，I ab＞I cd，故B正确.答案B(1)电压互感器U1>U2，n1>n2；(2)电流互感器I1>I2，n1<n2.(3)电压互感器应并联接入电路，电流互感器应串联接入电路.1.(变压器原理分析)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答案C解析通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误.2.(理想变压器基本规律的应用)如图9所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V,6 W”的灯泡并联在副线圈的两端.当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是()图9A.120 V,0.10 AB.240 V,0.025 AC.120 V,0.05 AD.240 V,0.05 A答案D解析两灯泡正常工作，副线圈电压U 2＝12 V ，副线圈电流I 2＝2×612 A ＝1 A ，根据匝数比得原线圈电流I 1＝120I 2＝0.05 A ，原线圈电压U 1＝20U 2＝240 V ，选项D 正确.3.(理想变压器基本规律的应用)如图10为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器.原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由0 V 降至110 V ，调节前后()图10A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2 答案C解析在输入电压U 1和原线圈匝数n 1不变的情况下，使输出电压U 2有效值由0 V 降至110 V ，由U 2U 1＝n 2n 1知，副线圈接入匝数应该减为原来的一半，故副线圈的接入匝数之比为2∶1，故C 正确；副线圈电压减半，电阻不变，电流也随之减半，所以电流之比为2∶1，故A 错误；由P ＝UI 知，输出功率之比为4∶1，故B 错误；副线圈输出功率等于原线圈输入功率，所以原线圈输入功率之比为4∶1，故D 错误.4.(互感器的应用)如图11所示，L 1和L 2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n 1∶n 2＝1 000∶1，n 3∶n 4＝1∶100，图中电压表示数为0 V ，电流表示数为10 A ，则高压输电线的送电功率为()图11A.2.2×103 WB.2.2×10－2 WC.2.2×108 WD.2.2×104 W答案C解析由电流互感器知高压输电线中电流I＝1 000 A，由电压互感器知高压输电线的电压U ＝0×103 V，则高压输电线的送电功率P＝UI＝2.2×108 W.题组一变压器原理分析1.如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒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()图1A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关答案B解析导体棒向左匀速切割磁感线时，在原线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过.2.如图2甲、乙所示的电路中，当A、B接有效值为10 V的交流电压时，C、D间电压的有效值为4 V；当M、N接10 V直流电压时，P、Q间的电压也为4 V.现把C、D接4 V交流电压，P、Q接4 V直流电压，下列表示A、B间和M、N间电压的是()图2A.10 V,10 VB.10 V,4 VC.4 V,10 VD.10 V,0答案B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，两边的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 交流电压时，A 、B 间将得到10 V 交流电压.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通过，M 、P 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 直流电压时，M 、N 两端的电压也是4 V.如果M 、N 或P 、Q 换成接交流电压，上述关系仍然成立，因为交流电在纯电阻电路中欧姆定律仍然适用. 题组二变压器基本规律的应用3.如图3所示，一输入电压为0 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了5匝线圈，然后将原线圈接到0 V 交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为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()图3A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360答案B解析由U 1∶U 2∶U 3＝n 1∶n 2∶n 3，可得n 1＝U 1U 3n 3＝1 100匝，n 2＝U 2U 1n 1＝180匝，B 选项正确. 4.一台理想变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流.已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器原线圈的电流、输出电压及输出功率是() A.5 A,250 V,50 kW B.5 A,10 kV,50 kW C.200 A,250 V,50 kW D.200 A,10 kV,2×103kW 答案A解析设原线圈的输入电压、电流、输入功率分别为U 1、I 1、P 1，副线圈输出电压、电流、输出功率分别为U 2、I 2、P 2，原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.由I 1I 2＝n 2n 1知I 1＝n 2n 1I 2＝140×200 A＝5 A.由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝n 2n 1U 1＝140×10×103V ＝250 V ，输出功率P 出＝U 2I 2＝250×200 W＝50 kW.5.(多选)如图4所示是霓虹灯的供电电路图，变压器可视为理想变压器.已知变压器原线圈与副线圈的匝数比n 1n 2＝120，加在原线圈两端的电压为u 1＝02sin (100πt ) V.霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 kΩ，I 1、I 2表示原、副线圈中的电流.下列判断正确的是()图4A.副线圈两端电压为6 0 V ，副线圈中的电流为14.1 mAB.副线圈两端电压为4 400 V ，副线圈中的电流为10 mAC.I 1＜I 2D.I 1＞I 2 答案BD解析原线圈两端电压的有效值U 1＝U m2＝022V ＝0 V ，由变压比U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝U 1n 2n 1＝4 400 V ，副线圈中的电流I 2＝U 2R ＝ 4 400440×103A ＝0.01 A ＝10 mA ，原、副线圈中的电流跟匝数成反比，故I 1＞I 2.6.如图5所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 0002sin(100πt )V 的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“0 V,880 W”的用电器R L 供电，该电器正常工作，由此可知()图5A.原、副线圈的匝数比为50∶1B.交变电压的频率为100 HzC.副线圈中电流的有效值为4 AD.变压器的输入功率为880 W 答案C解析因为用电器正常工作，可知用电器R L 上的电压是0 V ，电流为4 A ，C 正确；副线圈电压为244 V ，所以原副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝11 000244≈45∶1，A 错误；变压器不改变交变电流的频率，原线圈电压频率为50 Hz ，副线圈电压频率还是50 Hz ，B 错误；变压器输入功率等于输出功率，输出功率为976 W ，所以输入功率也为976 W ，D 错误.7.(多选)如图6所示，Q 是熔断电流为1 A 的保险丝，R 为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1.原线圈的电压为u ＝02sin (100πt ) V.要使保险丝不熔断，则()图6A.副线圈电流最大值不超过2 AB.副线圈中电流有效值不超过2 AC.R 的阻值一定不能小于55 ΩD.R 的阻值一定不能小于77 Ω答案BC解析保险丝的原理是电流的热效应，应该用电流的有效值.由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝12×0 V＝110 V.由I 1I 2＝n 2n 1得：I 2＝n 1n 2I 1＝21×1 A＝2 A.所以R min ＝U 2I 2＝55 Ω，故B 、C 正确. 8.一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 变化的图象如图7所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则()图7A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC.经过1 min 电阻发出的热量是6×103JD.变压器的输入功率是1×103 W答案D 解析设输入电压为U 1，输出电压为U 2，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I 2＝U 2R ＝10010A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 22Rt ＝102×10×60 J＝6×104J ，故选项C 错误；P 入＝P 出＝U 22R ＝1×103 W ，故选项D 正确.9.如图8所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L 1和L 2的功率之比为()图8A.1∶1B.1∶3C.9∶1D.3∶1答案C解析由题意知原、副线圈电压之比为1∶2，又灯泡电阻相等且正常发光，则灯泡2、3、4的额定功率相同，电流相同为I ；由于电流与匝数成反比，所以原、副线圈中电流之比为2∶1，所以灯泡L 1电流为3I ，根据P ＝I 2R 知，L 1和L 2的功率之比为9∶1，故选C. 题组三几种变压器的使用10.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.一升压式自耦调压变压器的电路如图9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0 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的有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想的，则U 2和I 1分别为()图9A.380 V 和5.3 AB.380 V 和9.1 AC.240 V 和5.3 AD.240 V 和9.1 A 答案B解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，n 2＝1 900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×0 V＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×1030A≈9.1 A，故选项B 正确.11.(多选)为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图10所示，两变压器匝数分别为n 1、n 2和n 3、n 4，a 和b 是交流电表，则()图10A.n 1＞n 2B.n 3＞n 4C.a 为交流电流表，b 为交流电压表D.a 为交流电压表，b 为交流电流表答案AD解析由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1＞n 2，a 为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器变为小电流再测量，所以n 3＜n 4 ，b 为交流电流表.12.如图11所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n 1＝1 100匝.接入电压U 1＝0 V 的交流电路中.图11(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2＝6 V ，U 3＝110 V ，它们的匝数n 2、n 3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？答案(1)30匝550匝(2)411A 解析(1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系：由U 1U 2＝n 1n 2得n 2＝U 2U 1n 1＝60×1 100匝＝30匝 n 3＝U 3U 1n 1＝1100×1 100匝＝550匝. (2)设原线圈输入电流为I 1，由P 入＝P 出得U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＝P 2＋P 3所以I 1＝P 2＋P 3U 1＝20＋600 A ＝411A.。