学案：5.4 变压器

5.4 变压器 学案（人教版选修3-2）

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n 1∶n 2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1

A ．原、副线圈电压比为n 2∶n 1

B ．原、副线圈电流比为n 1∶n 2

C ．原、副线圈电压比为n 1∶n 2

D ．变压器的输入功率与输出功率的比为n 1∶n 2

【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2

A ．电流表的示数为32

220

A

B ．电源输出功率为1 200 W

C ．电流表的示数为3

220

A

D ．原线圈端电压为11 V

2．某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，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3

A．输出电压的最大值为36 V

B．原、副线圈中电流之比为55∶9

C．变压器输入、输出功率之比为55∶9

D．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4

A．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U AB＝100 V，R0＝40 Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值U CD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6

A．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7

6．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L 1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n 1＝1 000匝，两副线圈匝数分别为n 2＝600匝，n 3＝200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R 2的电流为1 A ，则通过R 3的电流为( )

图8

A ．10 A

B ．7 A

C ．3 A

D ．1 A

8．如图9所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n 1＝1 100匝，接入电压U 1＝220 V 的电路中．

图9

(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？

参考答案

课前预习练

1．互感 原线圈 副线圈 感应电动势

2．匝数之比 U 1U 2＝n 1

n 2

降压变压器 升压变压器

3．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，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．]

4．AB [理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈的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．]

5．C [电压之比等于匝数之比，根据输入功率等于输出功率，所以电流之比等于电压之比的反比，也就等于线圈匝数比的反比．]

课堂探究练

1．C [因为灯泡正常发光

所以副线圈中的电流[来源:]