高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第三章 交变电流 重难专题12 变压器的综合问题
A
压不变，则灯泡亮度不变，而副线圈电阻增大，则副线圈功率减小，变压器的输入功 率减小，故C错误，D错误。
C
D
三、变压器原线圈有负载的电路分析
D
考题点睛 原线圈含负载的变压器电路问题的分析方法
变压器原线圈含负载是指原线圈不是直接接在电源上，而是串联或并联有电阻、 灯泡，或连接原线圈的输电线电阻不可忽略等。
思路一： （1）根据部分电路欧姆定律，对除变压器之外的纯电阻电路部分列出电压、电流 关系式； （2）用已知量列出变压器原线圈与副线圈的电压、电流关系式； （3）联立各方程计算。
A
不积跬步，无以至千里； 不积小流，无以成江海！
2.互感器 分类
原理图
原线圈的连接 副线圈的连接 互感器的作用 利用的关系式
电压互感器
_
_______________________________
并联在高压电路中 连接电压表
将高电压变为低电压
电流互感器
_
_______________________________
串联在待测电路中 连接电流表
B.
C.
D.
[解析] 电压互感器并联在电网上，且需要把一个高电压变成低电压，变压器属于降压 变压器，原线圈的匝数要大于副线圈的匝数，故A、B项错误；电流互感器串联在电网 上，且需要把一个大电流变成小电流，所以原线圈的匝数要小于副线圈的匝数，故D 项错误，C项正确。
二、理想变压器的制约关系和动态分析
将大电流变成小电流
Cห้องสมุดไป่ตู้
例题2 交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高 的电路上。用变压器把高电压变成低电压再接到交流电压表上，这个问题就解决了， 这样的变压器叫作电压互感器。还有另一种叫作电流互感器，可以用小量程的电流表 测量大电流。下列图像中接线正确的是( C )
物理变压器高中知识点总结
物理变压器高中知识点总结一、引言变压器是一种能够将交流电能转化为不同电压的电气设备。
在电力系统中，变压器被广泛应用于输电、配电和电能变换等领域。
高中阶段的物理课程中，学生们需要了解变压器的基本原理和工作原理，以及相关的计算方法和应用场景。
本文将对高中物理课程中关于变压器的知识点进行总结，包括变压器的原理、工作原理、性能参数、等效电路、变压器的损耗和效率、以及变压器的应用等方面。
二、变压器的原理1. 变压器的基本原理变压器是利用电磁感应的原理来实现电能的变换。
当交流电流通过一个绕组时，会在另一个绕组中感应出电磁力线，从而在另一个绕组中引起感应电流。
利用这种原理，可以将输入绕组的电压变换到输出绕组，并通过变比来实现不同电压的变换。
变压器主要由铁芯和两个绕组组成。
其中，铁芯用于传递磁场，绕组则用于传递电流。
2. 变压器的工作原理当变压器接通电源后，输入绕组中产生的交流电流会在铁芯中产生交变磁场。
这个交变磁场会穿过输出绕组，并在输出绕组中感应出交流电压。
根据电磁感应的原理，输出绕组中感应出的电压与输入绕组中的电压成正比，且与输入绕组和输出绕组的匝数比成正比。
三、变压器的性能参数1. 变压器的匝数比匝数比（N）是变压器的一个重要性能参数。
它表示了输入绕组与输出绕组的匝数之比。
变压器的匝数比决定了输入电压与输出电压的变换关系。
通常情况下，变压器的匝数比是根据输出电压与输入电压的比值来确定的。
2. 变压器的变比变比是变压器的另一个重要性能参数。
它表示了输出电压与输入电压之比。
变比可以直接反映出变压器的变压比例。
变压器的变比是由变压器的匝数比决定的。
3. 变压器的额定功率变压器的额定功率是指变压器在额定工作状态下所能传递的功率。
变压器的额定功率与其匝数、磁芯的性能以及冷却方式等参数有关。
额定功率是变压器的设计和使用的重要指标。
四、变压器的等效电路1. 变压器的等效电路模型变压器可以用等效电路模型来描述其电气特性。
(完整版)高二物理变压器
变压器、远距离输电【知识回顾】一、变压器1．定义：用来改变交流电压的设备，称为变压器．说明：变压器不仅能改变交变电流的电压，也能改变交变电流的电流，但是不能改变恒定电流．2．构造：变压器由一个闭合铁芯（是由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的）和两个线圈（用绝缘导线绕制）组成的．原线圈：和交流电源相连接的线圈（匝数为n1）．副线圈：和负载相连接的线圈（匝数为n2）．许多情况副线圈不只一个．二、理想变压器1．理想变压器是一种理想模型．理想变压器是实际变压器的近似．理想变压器有三个特点：（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样．每匝线圈中所产生感应电动势相等．（2）线圈绕组的电阻不计，无能损现象．（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象．说明：大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变压器可当作理想变压器处理．2．理想变压器的变压原理变压器工作的原理是互感现象，互感现象即是变压器变压的成因．当变压器原线圈上加上交变电压，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．如果副线圈电路是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量．这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．在原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象．在变压器工作时，由于原、副线圈使用同一个铁芯，因而穿过原、副线圈（每匝）的磁通量Φ及磁通量的变化率均相同，在原、副线圈产生的感应电动势与它们的匝数成正比．3．能量转换：变压器是把电能转化为磁场能又把磁场能转化为电能的装置．4．理想变压器的基本关系（1）输出功率等于输入功率P 出＝P 入，U 1I 1＝U 2I 2．（2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比，2121n n U U =．（3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈），1221n n I I =．（4）原副线圈的交变电流的周期T 和频率f 相同． 5．理想变压器的三个决定关系（1）理想变压器输出功率决定输入功率．当副线圈空载时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零，并且输入功率随着负载的变化而变化．若同时有多组副线圈工作，则U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋UnIn 成立．（2）理想变压器副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比所决定．无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足332211n U n U n U ==＝…．（3）理想变压器副线圈中的电流决定原线圈中的电流．原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流关系为n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…，其中n 2、n 3…为工作的副线圈的匝数．说明：（1）理想变压器工作时，若增加负载，相当于负载电阻减小，从而副线圈中的电流增大，此时原线圈中电流也增大；若减少负载，相当于负载电阻增大，从而副线圈中的电流减小，此时原线圈中的电流减小；若副线圈空载时，副线圈中的电流为零，那么原线圈中的电流也为零．（2）原副线圈如果分别采用双线绕制，使原副线圈都是由两个线圈组合而成，当电流通过时，要根据在线圈中形成的磁通量方向确定其等效匝数．（3）接在原、副线圈回路中的电表均视为理想电表，其内阻的影响忽略不计． 三、几种常用的变压器 1．自耦变压器（1）自耦变压器的示意图如图所示．（2）特点：铁芯上只绕有一个线圈．（3）用途：可升高电压，也可降低电压．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（图甲）；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（图乙）．2．调压变压器（1）构造：线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，如图所示．（2）变压方法：AB之间加上输入电压U1，移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2．3．互感器（1）用途：把高电压变成低电压，或把大电流变成小电流．（2）分类：①电压互感器如图所示，用来把高电压变成低电压．它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表．根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1/U2），可以算出高压电路中的电压．为了工作安全，电压互感器的铁壳和副线圈应该接地．②电流互感器如图所示，用来把大电流变成小电流．它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表．根据电流表测得的电流I2和铭牌上注明的变流比（I1/I2）可以算出被测电路中的电流．如果被测电路是高压电路，为了工作安全，同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地．四、远距离输电减小功率损失的方法：1．减小输电线电阻⑴选用电阻率较小的铜线或铝线⑵增大导线的横截面积 2．减小输电导线中的电流。
高中物理高频考点《理想变压器问题分析与强化训练》(附详细参考答案)
理想变压器问题分析与强化训练（附详细参考答案）一、理想变压器问题分析及例题讲解：1．构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
（1）原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
（2）副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．原理：电流磁效应、电磁感应。
3．基本关系式：（1）功率关系：P 入＝P 出；（2）电压关系：U 1n 1＝U 2n 2；有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝….；（3）电流关系：只有一个副线圈时I 1I 2＝n 2n 1。
由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n 。
4．理想变压器的规律当变压器有多个副线圈时，5．关于理想变压器的四点说明：（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。
【题1】如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 000 2sin 100πt（V）的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知（）A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 HzC．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W【答案】C【题2】（多选）如图，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈两端。
假设该二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大。
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd，则（）A ．U ab ：U cd ＝n 1：n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍 【答案】BD【解析】若变压器初级电压为U ab ，则次级电压为U 2＝n 2n 1U ab ；由于二极管的单向导电性使得副线圈中的反向电流为零，由有效值的定义可得U 2cd R T ＝U 22R ·T 2解得U cd ＝22U 2，故U abU cd ＝2n 1n 2，选项A 错误；增大负载的阻值R ，则变压器次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表的读数减小，选项B 正确；cd 间的电压由变压器的初级电压决定，与负载电阻R 的大小无关，选项C 错误；若二极管短路则U cd ′＝U 2＝2U cd ，故此时R 消耗的功率P′＝U cd ′2R 为原来的2倍，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍，选项D 正确。
高中物理 选修3-2 变压器 知识点及方法总结 题型分类总结 变压器电路分析
高中物理选修3-2变压器1、理想变压器（1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
①原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
②副线圈：与负极连接的线圈，也叫次级线圈。
③闭合铁芯（2）原理：电流磁效应、电磁感应（3）基本公式①功率关系：P入=P出无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系：U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
有多个副线圈时，U1n1=U2n2=U3n3③电流关系：只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样（4）几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图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：就是一种自耦便要，它的构造如图所示。
线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。
AB之间加上输入电压U1。
移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。
②互感器{电压互感器：用来把高电压变成低电压电流互感器：用来把大电流变成低电流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。
用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。
这种变压器叫做互感器。
a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高电压电路中，副线圈接入交流电压表。
根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1U2），可以算出高压电路中的电压。
高中物理选修二 新课改 讲义 专题提升五 理想变压器的综合问题
专题提升五 理想变压器的综合问题[学习目标要求] 1.综合应用变压器的原理和基本关系分析电路的动态变化。
2.能够利用变压器的基本关系和能量守恒定律分析原线圈含电阻的变压器问题。
提升1 理想变压器的动态电路分析1.电压、电流、功率的制约关系(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)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(只有一个副线圈时)。
当负载电阻R 的阻值增大时，I 2减小，则I 1相应减小；当负载电阻R 的阻值减小时，I 2增大，则I 1相应增大。
因此，在使用变压器时不能使变压器副线圈短路。
(3)功率制约：P 2决定P 1，P 2增大，P 1增大；P 2减小，P 1减小；P 2为零，P 1为零。
2.动态电路两种常见情况(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 2→P 1→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 2→P 1→I 1。
[例1] 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。
从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin(100πt )V ，则( )A.当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB.当t ＝1600 s 时，c 、d 间电压的瞬时值为110 VC.单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小D.当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小 答案 A解析 原、副线圈的匝数之比为10∶1，原线圈两端的电压有效值U 1＝22022 V＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，代入数据得U 2＝22 V ，故电压表的示数为22 V ，A 正确；当t ＝1600 s 时，c 、d 间电压的瞬时值u ＝2202·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1600V ＝110 2 V ，故B 错误；当单刀双掷开关与a 连接，滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，副线圈输出电压不变，电流减小，即电压表示数不变，电流表示数减小，故C 错误；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，原线圈匝数减小，根据U 1U 2＝n 1n 2知U 2变大，电压表和电流表的示数均变大，故D 错误。
高二物理变压器知识点
高二物理变压器知识点变压器是一种重要的电力设备，它在电力传输和分配中起着至关重要的作用。
了解和掌握变压器的知识点对于高中物理学习者来说至关重要。
本文将介绍高二物理中与变压器相关的知识点。
一、变压器的原理变压器是基于电磁感应定律和法拉第电磁感应定律的原理工作的。
根据电磁感应定律，当一根导线中的磁通量发生变化时，导线两端会产生感应电动势。
而根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
二、变压器的构造变压器主要由铁心、一组主线圈和一组副线圈组成。
铁心用于改变磁场的通路，主线圈通常被称为一次线圈，负责输入电流，而副线圈通常被称为二次线圈，负责输出电流。
主线圈和副线圈通过铁心彼此紧密相连，并通过电磁感应传递能量。
三、变压器的工作原理当主线圈通电时，产生的磁场会穿过铁心，然后感应到副线圈上，从而在副线圈中产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与主线圈和副线圈的匝数之比成正比。
而由于能量守恒定律的存在，输出电压和输入电压的比值等于副线圈和主线圈的匝数比，即输出电压与输入电压的比等于副线圈和主线圈的匝数比。
四、变压器的类型变压器可分为两种类型：升压变压器和降压变压器。
当副线圈匝数大于主线圈匝数时，输出电压大于输入电压，为升压变压器。
反之，当副线圈匝数小于主线圈匝数时，输出电压小于输入电压，为降压变压器。
五、变压器的效率变压器的效率定义为输出功率与输入功率之比。
由于变压器中没有机械运动，因此几乎没有能量损失。
在理想情况下，变压器的效率可以接近100%。
然而，在实际应用中，变压器通常存在一定的能量损耗，如铁损耗和铜损耗等，因此实际效率会略低于100%。
六、变压器的应用变压器广泛应用于电力系统中，用于电力传输和分配。
在电力传输中，变压器用于将发电厂产生的高电压电能提升到更高的电压，以减少输电线路中的能量损耗。
而在家庭、工厂和办公场所，变压器用于将高压电能降压为适合使用的低压电能。
七、变压器的安全使用和维护在使用变压器时，需要注意安全问题。
高考物理变压器知识点
高考物理变压器知识点变压器是高中物理中的一个理想模型，它指的是忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。
实际生活中，利用各种各样的变压器，可以方便的把电能输送到较远的地区，实现能量的优化配置。
下面小编给大家分享一些高考物理变压器知识，希望能够帮助大家，欢迎阅读!高考物理变压器知识一、变压器1.理想变压器的构造、作用、原理及特征构造：两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器.作用：在输送电能的过程中改变电压.原理：其工作原理是利用了电磁感应现象.特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压.2.理想变压器的理想化条件及其规律在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有忽略原、副线圈内阻，有 U1=E1，U2=E2另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，3、规律小结(1)熟记两个基本公式(2)原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等.(3)原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样学好物理的方法和技巧一、概念要清楚，规律要熟悉，基本方法要熟练。
课本必须熟悉，知识点必须记得清楚，至少达到课本中的插图在头脑中有清晰的印象，不必要记得在第几页，但至少知道在左页还是右页，它是讲关于什么的知识点的，演示的是什么现象，得到的是什么结论，并能进行相关扩展领会。
二、独立完成一定量作业。
要独立地(指不依赖同学和老师)，保质保量地做一些题。
题目要有一定的数量，不能太少，更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。
任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。
独立解题，可能有时慢一些，有时要走弯路，有时甚至解不出来，但这些都是正常的，是任何一个初学者走向成功的必由之路。
把不会的题目搞会，并进行知识扩展识记，会收获颇丰。
三、重视物理过程，重视辅助作图。
高中物理：《变压器》知识点总结及典型例题
高中物理：《变压器》知识点总结及典型例题1、如图1所示，由于变压器的原、副线圈绕在同一个铁心上，铁心中变化的磁场是原、副线圈共同产生的，因而原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率总是相等的，故有成立。
当不计线圈电阻时，有成立，当变压器中无能量损失（理想变压器）时，输入功率等于输出功率，即P入＝P出。
若变压器只有一组副线圈，则I1U1＝I2U2，故有成立。
若变压器有两组或多组副线圈，则功率关系可写为I1U1＝I2U2+I3U3+……，此时电流与匝数成反比的关系不再成立，但电压与匝数成正比的关系仍成立。
图12、对变压器的工作，有几点要注意：①当原、副线圈匝数n1、n2一定时，输出电压U2由输入电压U l决定，与负载无关；②当n1、n2、U1一定时，输入电流I1由输出电流I2决定，I2则与所接负载的多少有关；③变压器的输入功率由输出功率决定；④变压器的负载越大，即指负载总电阻越小。
3、变压器的工作原理是互感现象，故对直流不起变压作用4、电压互感器、电流互感器都是互感变压器，自耦调压器是自感变压器变压器解题思路：思路1：电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……思路2：功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……思路3：电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……思路4：（变压器动态问题）制约思路：（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，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”。
高中物理变压器知识点
高中物理变压器知识点高中物理变压器知识点总结了解变压器的构造和原理，知道理想变压器原副线圈中电流、电压、功率的关系，会对变压器的动态变化进行分析，掌握电能输送的简单模型，了解远距离输电的原理并能进行相关计算高中物理变压器知识点整理1.变压器构造：变压器由原线圈、铁芯和副线圈组成。
2.变压器工作原理(1)在变压器原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流通过，在闭合铁芯中产生交变的磁通量，这个交变磁通量穿过副线圈，在副线圈上产生感应电动势，感应电动势等于副线圈未接入电路时的电压U2;(2)因每匝线圈上的感应电动势是相等的，匝数越多的线圈，感应电动势越大，电压越高。
原线圈匝数为n1，原线圈匝数为n2，如果n2>n1，则U2>U1，这种变压器叫升压变压器;如果n2高中物理变压器知识点问题变压器输出端空载，变压器输入端有电流。
即使是理想变压器，输入端都有电流。
这时输入电压与初级线圈，形成一个回路，是纯电感电路。
有电流，建立磁场。
[形成磁场能]。
接着磁场能又会转化成电能，回输给电源，如是反复，初级线圈就总存在着电流。
就理想变压器来说，这过程是不消耗能量，但电流在输电线上来回震荡，在电线上是耗能的。
1，空载时，这初级线圈电流的大小，由线圈的感抗[X=2*3.14fL]与电压决定。
计算式I=U/X。
所以不一定小。
2，与家庭的火线的开关断了，有电压无电流，也不是一回事。
高中物理变压器知识点归纳1首先,电磁感应是变压器的工作原理.2变压器分为升压和降压.(直流电不能通过变压器升降压.因为直流电接在原线圈,使得变压器的磁通量未改变,副线圈就没有感应电流) 3变压器原副线圈的电压之比等于其匝数之比;电流之比与原副线圈匝数成反比;若仅一个副线圈,功率之比等于1比1;若有多个副线圈,则原线圈的功率与所有副线圈的功率之和的比为1比1.4还有一句话要记住,在分析含变压器的动态电路时,功率和电流要由输出决定输入,输出电压由原线圈电压决定.。
最新人教版高中物理选修3-2：5.4变压器 知识点总结及课时练习
4变压器记一记变压器知识体系辨一辨1.变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压．(√)2．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈．(×)3．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．(√)4．理想变压器是一个理想化模型．(√)5．学校中用的变压器工作时没有能量损失．(×)6．理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率．(×)想一想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？提示：理想变压器是理想化的物理模型，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．如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？提示：不能．变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生．3．根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系．提示：若有多个副线圈，则P1＝P2＋P3＋…，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，将U1：U2：U3:…＝n1:n2:n3:…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋….思考感悟：练一练1.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项错误；因理想变压器无漏磁，故B项错误；由互感现象知C项正确；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 项错误．答案：C2．(多选)如图所示，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220 V和2.2 A．以下判断正确的是()A ．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 1n 2＝11 3解析：变压器的输入功率等于输出功率P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，A 项错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，D 项正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，B 项正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ≈3.1 A ，C 项错误．答案：BD3．如图所示，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＝12 2 sin 100 πt (V)．下列说法正确的是( )A ．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 m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2 π＝50 Hz ，A 项错误；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 ，B 项错误；又I 2＝U 2R L＝66 A ＝1 A ，即Ⓐ的读数为1 A ，C 项错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L＝626 W ＝6 W ，D 项正确．答案：D4．(多选)如图所示，L1、L2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1001，乙图中原、副线圈匝数比为110，则()A．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解析：根据U1U2＝n1n2，有U1＝n1n2U2＝1001×220 V＝22 000 V，故A项正确；题图甲是电压互感器，故B项错误；题图乙是电流互感器，电表是电流表，故C项错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I1I2＝n4n3，有I1＝n4n3I2＝101×10 A＝100 A，故D项正确．答案：AD要点一变压器的原理和电压、电流关系1.(多选)关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器的工作原理是电磁感应B．一切变压器的工作基础都是互感现象C．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作解析：变压器的原线圈接交流电源时，有交变电流流过，引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化，在原、副线圈中都产生了感应电动势，所以变压器的工作原理是电磁感应，A项正确；有一种变压器叫自耦变压器，它只有一个线圈绕在铁芯上，但有三个抽头，可升压、也可降压，这种变压器的工作基础是自感，B 项错误；变压器要想持续正常工作，原线圈必须接交变电流，若接直流，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，C 项错误，D 项正确．答案：AD2．理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，下列说法中正确的是( )A ．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1B ．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C ．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10:1D ．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1:1 解析：对理想变压器，无磁通量损失，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比，A 、B 、C 三项错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，D 项正确．答案：D 3.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 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V , I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：在副线圈电路中，I 2＝P U 2＝0.1 A ，再根据U 1U 2＝n 1n 2，及I 1I 2＝n 2n 1，得U 1＝110 V ，I 1＝0.2 A ，故B 、C 、D 错，A 项正确． 答案：A4．用理想变压器给负载电阻R 供电，变压器输入电压一定时，在下列四个办法中，哪种可以使变压器输出功率增加( )A ．增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R 保持不变B ．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D．减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变解析：由U1U2＝n1n2，当n1增加时，U2减小，P2＝U22R，P2减小，A项错误；U1、n1、n2不变，则U2不变，R减小时，P2＝U22 R，P2增大，B项正确，C项错误；当n1、U1、R不变，n2减小时，则U2减小，由P2＝U22R，P2会减小，D项错误．答案：B要点二变压器的动态分析5.如图所示，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U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是()A．I1和I2表示电流的平均值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I2变大解析：电路中的电压表和电流表表示的都是有效值，选项A、B两项错误．根据U1U2＝n1n2得U2＝n2n1U1，U1不变，则U2不变，滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，由闭合电路欧姆定律知I2变大，根据I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2，I1变大，故C项正确，D项错误．答案：C6．(多选)如图所示，T为理想变压器，电流表Ⓐ、电压表均为理想交流电表．R1、R2为定值电阻，R3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P1下移时，电流表Ⓐ示数变小B．只将滑片P 2下移时，电压表示数变大C．只增大交流电的电压时，电流表Ⓐ示数变大D．只增大交流电的频率时，电压表示数不变解析：只将滑片P1下移时，变压器副线圈输出电压U2减小，由U1I1＝U22R可知，U1、R不变，I1减小，电流表Ⓐ示数变小，A项正确；只将滑片P2下移时，副线圈电路中的总电阻减小，U2不变，因此副线圈电路中的电流增大，R1两端的电压增大，R3两端的电压减小，电压表的示数减小，B项错误；只增大交流电的电压时，根据变压比公式可知，副线圈两端的电压增大，因此副线圈的电流增大，根据变流比公式可知，原线圈的电流增大，故电流表Ⓐ示数增大，C项正确；只增大交流电的频率时，电感线圈的感抗增大，副线圈电路中的总电阻增大，总电流减小，R1两端的电压减小，R3两端的电压增大，电压表示数增大，D项错误．答案：AC要点三几种常见的变压器7.(多选)图甲、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()A．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，输出端不可短路D．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析：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，其中的电表为电压表；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，其中的电表为电流表，故选项C、D两项正确．答案：CD8.如图所示为物理实验室某风扇的风速挡位变换器电路图，它是一个可调压的理想变压器，其中接入交流电的电压有效值U0＝220 V，n0＝2 200匝，挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为220匝、500匝、1 100匝、2 200匝．电动机M的内阻r＝4 Ω，额定电压为U＝220 V，额定功率P＝110 W．下列判断正确的是() A．当选择挡位3时，电动机两端电压为110 VB．当挡位由3变换到2时，电动机的功率增大C．当选择挡位2时，电动机的热功率为1 WD．当选择挡位4时，电动机的输出功率为110 W解析：由电压与匝数的关系U0U3＝n0n3，解得U3＝110 V，A项正确；当挡位由3变换到2时，输出电压减小，电动机的功率减小，B项错误；当选择挡位4时，电动机两端电压为额定电压，达到额定功率，在额定功率的情况下，电动机的额定电流为I＝PU＝0.5 A，热功率P r＝I2r＝1 W，输出功率为P－P r＝(110－1) W ＝109 W，D项错误；当选择挡位2时，电动机没有达到额定功率时，热功率小于1 W，C项错误．答案：A基础达标1.理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为()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．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势解析：理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏现象，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B不符合题意，D 符合题意．答案：D2．下列图中可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()解析：电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，原线圈要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C项正确．答案：C3.如图所示，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V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.2 A．下列判断正确的是()A．原线圈和副线圈的匝数比为2:1B．原线圈和副线圈的匝数比为5:1C．电流表A2的示数为0.1 AD ．电流表A 2的示数为0.4 A解析：由电压表V 示数和电流表A 1的示数可得原线圈中的功率P 1＝U 1I 1，P 1＝P 2＝I 22R ，所以电流表A 2的示数为I 2＝U 1I 1R ＝220×0.244 A ＝1 A ，C 、D 两项错误；原线圈和副线圈的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝51，A 项错误，B 项正确．答案：B4.如图所示，理想变压器的原线圈接入u ＝11 000 2sin 100πt V的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6 Ω的导线对“220 V ,880 W ”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．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解析：根据接入电压u ＝11 0002sin 100πt V ，输入电压有效值为11 000 V ，要使“220 V ,880 W ”的电器正常工作，则通过用电器的电流为I ＝P U ＝4 A ，副线圈输出电压为U 出＝Ir ＋U ＝4×6 V＋220 V ＝244 V ，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比为2 75061，A 项错误，C 项正确；交流电的频率f ＝ω2π＝100 π2 πHz ＝50 Hz ，B 项错误；变压器的输出功率P 出＝P R L ＋P r ＝880 W ＋42×6 W ＝976 W ，D 项错误．答案：C5.如图所示，理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计．当S 闭合时( )A ．电流表A 1的读数变大，电流表A 2的读数变小B．电流表A1的读数变大，电流表A2的读数变大C．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变小D．电流表A1的读数变小，电流表A2的读数变大解析：当S闭合后，变压器副线圈电路中的总电阻R减小，而输出电压不变．由I2＝U2R得I2变大，即电流表A2的读数变大，变压器的输出功率变大．由U1I1＝U2I2可知，I1变大，即电流表A1的读数也变大，B项正确．答案：B6．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的示数为12 mA，则电流表A2的示数为()A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析：当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，在原线圈中产生恒定不变的电流，铁芯中产生的磁场是不变的，穿过副线圈的磁通量不变，不能在副线圈中产生感应电流，即A2的示数为0，B项正确．答案：B7.一理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2＝11:5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则()A．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 分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W解析：由电压的有效值和最大值的关系得U1＝U m2＝220 V．根据理想变压器电压与匝数的关系U1U2＝n1n2，得U2＝n2n1U1＝511×220 V＝100 V，故电压表的示数是100 V，B项错误；I2＝U2R＝10010A＝10 A，A项错误；1 分钟内电阻发出的热量Q＝I2Rt＝102×10×60 J＝6×104 J，C项错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出＝U2I2＝100×10 W＝1×103 W，故D项正确．答案：D8.如图所示，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，以下说法中不正确的是()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L1的电流减小D．原线圈中的电流增大解析：由于输入电压不变，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．并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律I2＝U2R2知，流过R的电流增大，电阻上的电压U R＝IR增大．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．U MN不变，U R变大，所以U L1变小，流过灯泡L1的电流减小．综上所述，应选A.答案：A9.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所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900；原线圈为1 100，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分别约为( )A ．380 V 和5.3 AB ．380 V 和9.1 AC ．240 V 和5.3 AD ．240 V 和9.1 A解析：对理想变压器，原、副线圈功率相同，故通过原线圈的电流I 1＝P U 1＝2 000220 A ≈9.1 A ，负载两端电压即为副线圈电压，由U 1U 2＝n 1n 2，即220 V U 2＝1 1001 900，可得U 2＝380 V ，故B 项正确． 答案：B10．如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用灯泡相同，且规格都是“220 V ,40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调为20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )解析：C 图为理想变压器调节电压，而理想变压器不消耗能量，A 、B 、D 三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定会多消耗能量．C 项正确．答案：C11.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所示规律变化，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 ．交流电源有效值为220 V ，频率为50 Hz解析：由U 1U 2＝n 1n 2得，输出电压的最大值为36 2 V ，A 项错误；原、副线圈中电流之比I1I2＝n2n1＝955，故B项错误；理想变压器输入功率与输出功率相等，C项错误；由图象易知D项正确．答案：D能力达标12.如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V．现把C、D接4 V交变电压，P、Q接4 V直流电压，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压()A．10 V10 V B．10 V 4 VC．4 V10 V D．10 V0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交变电压时，A、B间将得到10 V交变电压．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的电阻的大小成正比．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，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，故B项正确．答案：B13．如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表．下列说法正确的是()A ．变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t VB ．电压表的示数为 2 U 0C ．变压器的输入功率为U 20RD ．变压器的匝数比为U m U 0 解析：由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为u ＝U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 πT t V ，A 项正确；电压表的示数为U 0，B 项错误；变压器的输入功率为U 20R ，C 项正确；由变压器变压公式，变压器的匝数比为U m 2U 0，D 项错误．答案：AC14.如图所示，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220 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.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 1U 1＝510×220 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 1U 1＝110×220 V ＝22 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 A 0.7 A15.如图所示，理想变压器B 的原线圈跟副线圈的匝数比n 1n 2＝21，交流电源电压u＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载R为一可变电阻．(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？解析：原线圈电压的有效值为U1＝3112V≈220 V由U1U2＝n1n2得副线圈两端的电压U2＝n2n1U1＝12×220 V＝110 V.(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流I2＝U2R＝110100A＝1.10 A.由U1I1＝U2I2得原线圈中的电流为I1＝U2U1I2＝110220×1.10 A＝0.55 A，由于I1<I0(熔断电流)，故保险丝不会被熔断．(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I′1刚好到达熔断电流I0，即I′1＝1.0 A，则副线圈中的电流为I′2＝U1U2I′1＝n1n2·I′1＝2×1.0 A＝2.0 A变阻器阻值为：R0＝U2I′2＝1102.0Ω＝55 Ω此时变压器的输出功率为P2＝I′2U2＝2.0×110 W＝220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.答案：(1) 保险丝不会被熔断(2)55Ω220 W。
高中物理 选修3-2 变压器 知识点及方法总结 题型分类总结 变压器电路分析
高中物理选修3-2变压器1、理想变压器（1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
①原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
②副线圈：与负极连接的线圈，也叫次级线圈。
③闭合铁芯（2）原理：电流磁效应、电磁感应（3）基本公式①功率关系：P入=P出无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系：U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
有多个副线圈时，U1n1=U2n2=U3n3③电流关系：只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样（4）几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图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：就是一种自耦便要，它的构造如图所示。
线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。
AB之间加上输入电压U1。
移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。
②互感器{电压互感器：用来把高电压变成低电压电流互感器：用来把大电流变成低电流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。
用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。
这种变压器叫做互感器。
a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高电压电路中，副线圈接入交流电压表。
根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1U2），可以算出高压电路中的电压。
人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 变压器 提高
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人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。
2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。
3．知道升压变压器、降压变压器概念。
4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。
5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。
6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。
7．会计算电能输送的有关问题。
8．了解科学技术与社会的关系。
【要点梳理】要点一、 变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成，是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。
2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。
如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。
（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。
要点二、 理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
高中物理选择性必修二 第三章 第三节 变压器
解析 由UU12＝nn12，得 U2＝Un11n2＝10×41003×1 V＝250 V；由理想变压器
功率关系，
得 P 入＝P 出＝U1I1＝U2I2＝250×200 W＝50 kW，同时得 I1＝UU2I12＝
250×200 10×103
A＝5 A.
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探究重点 提升素养
TANJIUZHONGDIAN TISHENGSUYANG
针对训练2 如果把一个可拆变压器看成理想变压器，两个线圈分别为A、 B，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，请简要叙述实验步骤(写出要测的物理量， 并用字母表示)： ______________________________________________________________ ______________________________________________________________. A线圈的匝数为nA＝____________.(用所测物理量符号表示)
例2 (多选)如图4所示，在用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压
与匝数的关系”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接线柱时，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
图4
副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响
解析 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，因此需要用可拆变压器研究，选项A、 D正确. 变压器只对交流电压有作用，故不能用直流电压表测量 原、副线圈的电压，选项B错误. 根据输入、输出电压之比等于原、副线圈匝数之比可知，原线圈接0、8 接线柱，副线圈接0、4接线柱时，副线圈电压小于原线圈电压，选项C 错误.
高二物理变压器知识精讲
高二物理变压器【本讲主要内容】变压器教学重点：变压器的工作原理，互感过程的理解。
教学难点：对多个副线圈的变压器，或铁芯“分叉”的变压器，变比关系的推导和理解。
【知识掌握】【知识点精析】1、变压器：同一铁芯上缠绕几组线圈构成变压器，最典型的变压器是同一铁芯上缠绕两个线圈，一个称为原线圈，一个称为副线圈，它们的匝数一般是不同的。
通用符号如图所示，n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数。
2、理想变压器：工作时，可以忽略焦耳热和涡流发热（磁能损失）的变压器。
对于理想变压器而言，辅助设施就是完全没有必要的了。
3、变压器的工作所谓变压器，就是能够改变电压的仪器。
如图所示，介绍变压器的接线常规（说明：副线圈中负载未画出；否则为“空载”状态）；互感的形成；*法拉第电磁感应定律的应用（回避原电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题），注意两边磁通量相等。
E 1 = n 1t∆∆Φ E 2 = n 2t∆∆Φ21E E =21n n对于理想变压器，导线电阻可以忽略，故 U 1 = E 1 ，U 2 = E 2 （副线圈看成一个电源，电动势等于路端电压），所以电压21U U =21n n即：理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。
如果n 2＜n 1，则输出电压低，称降压变压器； 如果n 2＞n 1 ，则输出电压高，称升压变压器。
对于理想变压器，我们除了关心它的电压关系外，还关心它的功率和电流关系功率 P 1 = P 2 电流 21I I = 12n n如图所示变压器的电压、功率与电流的关系。
结论：21U U =21n n ，31U U =31n n ；P 1 = P 2 + P 3 ；n 1I 1 = n 2I 2 + n 3I 3如图所示变压器的电压、功率与电流的关系设两个副线圈的磁通分配相同）。
答案留作开放式。
答：21U U =21n n 2，31U U =31n n 2；P 1 = P 2 + P 3 ；2n 1I 1 = n 2I 2+ n 3I 3小结：从以上的探讨我们发现，变压器的电压关系和电流关系并不是用一个正比和反比可以简单地概括，而是会随着变压器结构的改变而改变，但是，万变不离其宗，能量守恒定律和法拉第电磁感应定律总是适用的。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 专题提升七 变压器的综合问题
典例剖析
角度1自耦变压器
【例题1】 一自耦变压器如图甲所示,变压器的原线圈A、B端输入电压如
图乙所示,副线圈电路中定值电阻R0=11 Ω,电容器C的击穿电压为22 V,移
动滑片P使电容器刚好不会被击穿,所有电表均为理想电表,下列说法正确
的是( A )
A.电压表的示数为220 V
B.原、副线圈的匝数比为10∶1
V
18 W”,小灯泡B的电阻为5 Ω,副线圈回路中接入三个均标有“12 V
24 W”的小灯泡,小灯泡A与右边三个小灯泡均正常发光,下列说法正确的
是( B )
A.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1
B.通过小灯泡B的电流为10 A
C.副线圈两端的电压为9 V
D.小灯泡B两端的电压为20 V
解析 原线圈与小灯泡A并联,可知原线圈的电压为9 V,副线圈的电压为36 V,
1
1
,由于灯泡两端的电压相等,根据公式
9
者的电功率之比为 1∶9,C 错误,D 正确。
1 2 3 4
=
9 1
,
1 2
正确,B 错误;根
P=UI,可得两
3.(电流互感器)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如
图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电
流表上。则电流互感器( D )
R1 两端的电压为 20 V
D.原线圈接入交流电压 u=220 2sin ωt(V)时,
R2 两端的电压为 50 V
解析
1
因该变压器通过副线圈的磁通量是通过原线圈磁通量的一半,则
2
=
Δ1
1
Δ = 4,故1 = 1,根据 P=I2R,得1 = 1 × 40 = 1 ,故 A 错误,B 正确;原线圈
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高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练（一）重难知识点精析 1．变压器的构造原线圈、 副线圈、 铁心2．变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。
3．理想变压器磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。
4．理想变压器电压跟匝数的关系： U 1/U 2= n 1/n 2说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。
因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。
在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。
5．理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1， U 3=13n n U 1 ， U 4=14n n U 4……可得出：n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……6．注意事项（1）当变压器原副线圈匝数比(21n n )确定以后，其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n n U 1)但若副线圈上没有负载 ， 副线圈电流为零输出功率为零 ， 则输入 功率为零，原线圈电流也为零，只有副线圈接入一定负载，有了一定的电流，即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I 1=12n n I 2），同时有了相等的输入功率，（P 入=P 出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
（二）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．IR 不变、IC增大、IL减小B．IR 增大、IC增大、IL减小C．IR 增大、IC增大、IL不变D．IR 不变、IC增大、IL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IR与频率成正比；纯电容电路中，容抗XC＝1/2πfC，IC ＝U/XC＝2πfCU，与频率的二次方成正比；纯电感电路中，XL ＝2πfL，IL＝U/XL＝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．【例5】如图1所示，理想变压器铁芯上绕有A匝数比为n A ∶n B ∶n C =4∶2∶1，在线圈B 和C 接一个相同的电阻R ，当线圈A 流电流表A 2的示数为I 0，则交流电表A 1_______________I 0 。
【分析与解】ABB A n n I I =得出I A =0.5I 0就错了。
应该注意到变压器副线圈有多组，电流反比关系不成立，但电压与匝数成正比的关系还是成立的，应先根据这一关系求出C 组线圈电压，再根据R 相等的条件求出C 组电流，由B C B C n n U U =和RUI c c =，得I C =0.5I 0 .此后利用关系式 n A I A =n B n B +n C n C即 4I A =2I 0+1×0.5I 0【例6】如图2有 （ ）A .将R C .将电键S 由1掷向键S 由1掷向3【分析与解】在输入 的情况下，输出电压U 2读数变大，故应向下移动，(B)正确.在输入电压U 1一定的条件下，减小匝数比21n n ，则输出电压U 2增大，（U 2=12n n U 1），故电流强度增大，应掷向【例7上，R 1和R 21R 2I 2，求：（112【分析与解】：（1）甲图中R 1和R 2串联，电流相同，功率与电阻成正比，所以有 R 1=2R 2 (1)设三组线圈的匝数分别是n 1 ，n 2 ，n 3，两组副线圈上的电压分别是U 2和U 3，易得U 2=12n n U U 3=13n n U 乙图中R 1和R 2上的功率之比为1 ， 8即 8=⎪⎪⎭⎫⎝⎛1212R U n n 2213R U n n ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ……（2） 联列（1）式和（2）式解得32n n =21 （2）设甲图中输出功率为P 1，则P 1=（U n n n 132+）2/（R 1+R 2） 设乙图中输出 功率为P 2，则P 2=（U n n 12）2/R 1+（U n n 13）2/R 2以R 1=2R 2，n 3=2n 2代入，可得：3221=P P 。
由于输入功率等于输出功率，所以甲、乙两图中输入功率之比也为32，根据P=IU ，电压恒定，所以两图中电流之比I 1：I 2=2：3【例8】发电厂输出的交流电压为2.2万伏，输送功率为2.2×106瓦，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220伏，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧，求，(1)输电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。
【分析与解】（1）应先求出输送电流，由I 线=P 总/U 总=2.2×1062.2×104=100(A)则损失功率为P 损=I 线2R 线=1002×22=2.2×105 (w) (2)变压器原线圈电压U 1为U 1=U 总-U 线= U 总- I 线R 线=2.2×104-100×22=19800(V)所以原副线圈匝数比2121U U n n ==19800/220=90. （三）综合能力提升测试一、选择题1．利用变压器不可能做到的是 【 】 A ．增大电流 B ．升高电压 C ．减小电压 D ．增大功率2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 【 】A．负载电阻为0 B．输出电流为0C．两端电压为0 D．输出功率为03．下列正确说法是【】A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4．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．电流频率比为2∶1B．功率比为2∶1C．电流比为2∶1D．电压之比为2∶15．理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，关于它们之间的关系，正确的说法是【】A．I2由I1决定 B．U2与负载有关C．P1由P2决定 D．以上说法都不对6．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V 的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90V B．0．4V C．6V D．0V7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比8．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/ρLI D．2UL/ρI10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】A．相电压一定大于线电压B．相电压一定小于线电压C．相电流一定小于线电流D．以上说法都不对13．如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】A．电流表示数变小，电压表示数不变B．电流表示数不变，电压表示数变大C．电流表、电压表示数都变小D．电流表、电压表示数都不变二、填空题14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为______．15．如图3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______．16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV 和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK 时，线路上损耗的功率为原来的______倍．18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知交流电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为______．三、计算题19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n1∶n2，所接负载R1=R2，当只闭合电键S1时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S2时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电压不变，求n1∶n2．20．有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．参考答案一、选择题1．D 2．BD 3．BCD 4．D 5．C 6．D 7．BC 8．C 9．B 10．ABCD 11．BD 12．D 13．A二、填空题14．400，20∶1115．不变，不变，减小，减小，减小16．605kW，16.2kW18．1.48A三、计算题20．升压1∶8，降压12∶1。