物理選修3-2人教新課標(biāo)5.4 變壓器 學(xué)案

1、5.4 變壓器 學(xué)案（人教版選修3-2）1_現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)原線圈中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，不僅穿過_也穿過_，則副線圈中就要產(chǎn)生_盡管原、副線圈沒有導(dǎo)線相連，電能卻可以通過磁場(chǎng)從原線圈到達(dá)副線圈 2原、副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的_，公式表示為_如果原線圈的匝數(shù)大于副線圈的匝數(shù)，則副線圈得到的電壓比原線圈低，這種變壓器稱為_；如果原線圈的匝數(shù)小于副線圈的匝數(shù)，則副線圈得到的電壓比原線圈高，這種變壓器稱為_ 3關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是()A通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B穿過原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都不相等C穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生

2、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈4對(duì)理想變壓器，下列說法中正確的是()A原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大B原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增大C原線圈的電流，不隨副線圈的輸出電流變化而變化D當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零5某變電站用原、副線圈匝數(shù)比為n1n2的變壓器，將遠(yuǎn)距離輸送的電能送給用戶，如圖1所示，將變壓器看作理想變壓器，當(dāng)變壓器正常工作時(shí)，下列說法正確的是()圖1A原、副線圈電壓比為n2n1 B原、副線圈電流比為n1n2C原、副線圈電壓比為n1n2 D變壓器的輸入功率與輸出功率的比為n1n2【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一變壓器的基本規(guī)律1如圖

3、2所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為201，原線圈接正弦交流電源，副線圈接入“220 V,60 W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，則()圖2A電流表的示數(shù)為 AB電源輸出功率為1 200 WC電流表的示數(shù)為 AD原線圈端電壓為11 V2某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為559，原線圈所接電源電壓按如圖3所示的規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載，下列判斷正確的是()圖3A輸出電壓的最大值為36 VB原、副線圈中電流之比為559C變壓器輸入、輸出功率之比為559D交流電源電壓有效值為220 V，頻率為50 Hz知識(shí)點(diǎn)二常見變壓器3如圖4所示，M、N為兩條交流輸電線，甲、乙兩圖是配電室中的互感器和交流電表的兩種接線示意

4、圖，以下說法正確的是()圖4A在乙圖中，線圈N4的導(dǎo)線一定比線圈N3的導(dǎo)線粗B甲圖中的電表是交流電流表，乙圖中的電表是交流電壓表C甲圖中的電表是交流電壓表，乙圖中的電表是交流電流表D甲、乙兩圖中的電表均為交流電流表4如圖5所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB100 V，R040 ，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為_V，通過電阻R0的電流有效值為_A.圖5【方法技巧練】一、變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析方法5如圖6所示為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈的電壓，則()圖6A保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)，I

5、1將增大B保持P的位置及U1不變，K由b合到a時(shí)，R消耗功率將減小C保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大D保持P的位置不變，K合在a處，若U1增大，I1將增大圖7 6如圖7所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線等效電阻為R.開始時(shí)，開關(guān)S斷開當(dāng)S接通時(shí)，以下說法中正確的是()A副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大C通過燈泡L1的電流減小D原線圈中的電流增大二、有多個(gè)副線圈的理想變壓器問題的分析方法7理想變壓器如圖8所示，原線圈匝數(shù)n11 000匝，兩副線圈匝數(shù)分別為n2600匝，n3200匝，當(dāng)原線圈兩端接在220 V的

6、交流電源上時(shí)，原線圈上電流為2 A，通過R2的電流為1 A，則通過R3的電流為()圖8A10 A B7 AC3 A D1 A8如圖9所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的理想變壓器，原線圈匝數(shù)n11 100匝，接入電壓U1220 V的電路中圖9(1)要求在兩個(gè)副線圈上分別得到電壓U26 V，U3110 V，它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少？(2)若在兩副線圈上分別接上“6 V，20 W”、“110 V，60 W”的兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？ 參考答案課前預(yù)習(xí)練1互感原線圈副線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2匝數(shù)之比降壓變壓器升壓變壓器3C 4AB 5C 課堂探究練1C I2 A A根據(jù)公式得I1I2 A A，即電流表

7、的示數(shù)應(yīng)為 A，故A錯(cuò)，C對(duì)；電源的輸出功率等于變壓器的輸入功率，由P入P出可得電源的輸出功率為60 W，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤； 根據(jù)公式，得U1U2220 V4 400 V，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)變壓器的基本規(guī)律(1)電壓關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)或當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)(2)功率關(guān)系：P入P出：只有一個(gè)副線圈時(shí)，P1P2當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)P1P2P3(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，由P1P2知，I1U1I2U2，得，即當(dāng)有多個(gè)副線圈時(shí)，由P1P2P3知I1U1I2U2I3U3，得I1n1I2n2I3n32D 點(diǎn)評(píng)變壓器的電壓關(guān)系、電流關(guān)系是各物理量的有效值(或最大值)間的關(guān)系，例如公式中，若U1是有效值則U2就是

8、有效值，若U1是最大值則U2就是最大值3C 點(diǎn)評(píng)甲圖是電壓互感器，乙圖是電流互感器，它們分別與電壓表和電流表的使用方法相同，即：電壓互感器測(cè)電壓時(shí)需并聯(lián)接入電路，電流互感器測(cè)電流時(shí)需串聯(lián)接入電路它們利用變壓器的原理把高電壓、大電流變成低電壓、小電流，以方便測(cè)量42005解析由理想變壓器公式 得UCDUAB2100 V200 V，又由I2 A5 A.點(diǎn)評(píng)自耦變壓器鐵芯上只繞一個(gè)線圈，原、副線圈共用一個(gè)繞組，最大優(yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，缺點(diǎn)是低壓端和高壓端直接有電的聯(lián)系，使用不夠安全變壓器的規(guī)律都適用于自耦變壓器5ABD 方法總結(jié)此類問題大致有兩種情況：一是負(fù)載電阻不變，原、副線圈的電壓(U1

9、、U2)、電流(I1、I2)，輸入功率、輸出功率隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，如選項(xiàng)A、B；另一類是原、副線圈的匝數(shù)比不變，上述各物理量隨負(fù)載電阻的變化而變化的情況，如選項(xiàng)C.處理此類問題時(shí)，要根據(jù)題意分清變量與不變量，要明確變量之間的相互制約關(guān)系6BCD 方法總結(jié)變壓器動(dòng)態(tài)分析問題的思路程序可表示為7B 方法總結(jié)理想變壓器變壓比公式 ，對(duì)有一個(gè)或n個(gè)副線圈的變壓器均適用，而變流比公式，只適用于有一個(gè)副線圈的變壓器，若為兩個(gè)以上副線圈的變壓器，必須用P入P出，即U1I1U2I2U3I3或n1I1n2I2n3I3來計(jì)算8(1)30匝550匝(2)0.36 A解析(1)根據(jù)原、副線圈間電壓與匝數(shù)的關(guān)系，由 ，得n2