人教版高二物理選修32 交變電流變壓器 學(xué)案學(xué)生版

1、第五章 交變電流第四節(jié) 變壓器 學(xué)案班別 姓名 學(xué)號(hào) 一、自主預(yù)習(xí)一、變壓器1變壓器的構(gòu)造：原線圈 、副線圈 、鐵芯，如圖（1）。圖（1） 圖（2）2電路圖中的符號(hào)，如圖（2）。二、變壓器的工作原理在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互相感應(yīng)的現(xiàn)象，叫_；鐵芯的作用：使絕大部分磁感線集中在_，提高變壓器的效率。三、理想變壓器原、副線圈基本關(guān)系的應(yīng)用1基本關(guān)系（1）_； （2），有多個(gè)副線圈時(shí)，仍然成立，=；（3），電流與匝數(shù)成_，只對(duì)一個(gè)副線圈的變壓器適用，有多個(gè)副線圈時(shí)，由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系，n1I1=n2I2+n3I3+；（4）原、副線圈的每一匝的磁通量都_，磁通量變化

2、率也相同，頻率也就相同。2制約關(guān)系（1）電壓：副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定；（2）功率：原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定；（3）電流：原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定。3兩種特殊的變壓器模型（1）自耦變壓器高中物理中研究的變壓器本身就是一種忽略了能量損失的理想模型，自耦變壓器（又稱調(diào)壓器），它只有一個(gè)線圈，其中的一部分作為另一個(gè)線圈，當(dāng)交流電源接不同的端點(diǎn)時(shí)，它可以_也可以_，變壓器的基本關(guān)系對(duì)自耦變壓器均適用。（2）互感器電壓互感器和電流互感器，比較如下：電壓互感器電流互感器原理圖原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在待測(cè)高流電路中副線圈的連接連接電壓表連接

3、電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫墓絀1n1=I2n24關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說明（1）變壓器不能改變_；（2）變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的_；（3）理想變壓器本身不消耗能量；（4）理想變壓器基本關(guān)系中的U1、U2、I1、I2均為_。二、課堂突破理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析1解決理想變壓器中有關(guān)物理量的動(dòng)態(tài)分析問題的方法（1）分清不變量和變量，弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析判定；（2）分析該類問題的一般思維流程是：2常見的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的情況和負(fù)

4、載電阻不變的情況。（1）匝數(shù)比不變的情況U1不變，根據(jù)，輸入電壓U1決定輸出電壓U2，不論負(fù)載電阻R如何變化，U2也不變；當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，I2變化，輸出電流I2決定輸入電流I1，故I1發(fā)生變化；I2變化引起P2變化，由P1=P2知P1發(fā)生變化。（2）負(fù)載電阻不變的情況U1不變，發(fā)生變化，U2變化；R不變，U2變化，I2發(fā)生變化；根據(jù)和P1=P2，可以判斷P2變化時(shí)，P1發(fā)生變化，U1不變時(shí)，I1發(fā)生變化。【例題】圖示電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0

5、.2 A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8 A。則下列說法正確的是（ ）A電壓表V1示數(shù)增大B電壓表V2、V3示數(shù)均增大C該變壓器起升壓作用D變阻器滑片是沿的方向滑動(dòng)三、鞏固練習(xí)1（多選）關(guān)于理想變壓器，下面各說法中正確的是（ ）A它的輸出功率等于它的輸入功率B它的輸出功率可以大于它的輸入功率C原副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比D原副線圈的電流與它們的匝數(shù)成正比2（多選）理想變壓器正常工作時(shí)，原、副線圈中的電流為I1、I2，電壓為U1、U2，功率為P1、P2，關(guān)于它們之間的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）AI1由I2決定BU2與負(fù)載有關(guān)CP1由P2決定D以上說法都不正確3（多選）如圖，理想變壓器原

6、、副線圈分別接有額定電壓相同的燈泡a和b。當(dāng)輸入電壓U為燈泡額定電壓的10倍時(shí)，兩燈泡均能正常發(fā)光。下列說法正確的是（ ）A原、副線圈匝數(shù)之比為9:1B原、副線圈匝數(shù)之比為1:9C此時(shí)a和b的電功率之比為9:1D此時(shí)a和b的電功率之比為1:94（多選）某理想變壓器的原、副線圈按如圖所示電路連接，圖中電表均為理想交流電表，且R1=R2，電鍵S原來閉合?，F(xiàn)將S斷開，則電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I、電阻R1上的功率P1、變壓器原線圈的輸入功率P的變化情況分別是（ ）AU增大BI增大CP1減小DP減小5（多選）如圖所示為一理想變壓器和負(fù)載電阻R，下列哪些做法可增加變壓器的輸入功率（ ）A只減少副線圈

7、匝數(shù)B只減少原線圈匝數(shù)C只增加副線圈匝數(shù)D只減小R的阻值6（多選）如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R=11R0，是理想電壓表；現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表讀數(shù)為5.0 V，則（ ）A此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34 VB此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24 VC原線圈兩端原來的電壓有效值約為68 VD原線圈兩端原來的電壓有效值約為48 V7（多選）如圖所示，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的。兩個(gè)交流電壓表為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；三個(gè)交流電流表為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3。現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是（ ）AU2變小、I3變小BU2不變、I3變大CI1變小