高中物理第五章習(xí)題課四變壓器問題課件新人教版選修3

習(xí)題課四變壓器問題課堂探究

突破要點(diǎn)類型一理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析[例1]如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動(dòng)變阻器觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流強(qiáng)度,則以下說法錯(cuò)誤的是()1及P的位置不變,S由a合到b時(shí),I1將增大1及P的位置不變,S由b合到a時(shí),R消耗的功率將減小C.S合在a處,保持U1不變,使P上滑,I1將增大D.S合在a處,保持P的位置不變,若U1增大,I1將增大C審題指導(dǎo)題干關(guān)鍵獲取信息理想變壓器原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率S由a合到b變壓器原線圈的匝數(shù)減少,副線圈的電壓增加使P上滑副線圈上的負(fù)載電阻的阻值變大規(guī)律方法理想變壓器動(dòng)態(tài)變化的分析技巧(1)理想變壓器動(dòng)態(tài)變化的兩種基本情況①匝數(shù)比不變,負(fù)載變.[跟蹤訓(xùn)練1](2019·遼寧沈陽(yáng)檢測(cè))如圖所示,T為理想變壓器,A1,A2為交流電流表,R1,R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,原線圈兩端接恒壓交流電源,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)(

)1的讀數(shù)變大,A2的讀數(shù)變大1的讀數(shù)變大,A2的讀數(shù)變小1的讀數(shù)變小,A2的讀數(shù)變大1的讀數(shù)變小,A2的讀數(shù)變小A類型二有多個(gè)副線圈的變壓器[例2]如圖所示,接于理想變壓器中的四個(gè)規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光,那么,理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為(

)A.1∶1∶1 B.3∶2∶1C.6∶2∶1 D.2∶2∶1B審題指導(dǎo)題干關(guān)鍵獲取信息燈泡A串聯(lián)在原線圈上電源電壓U1不等于原線圈電壓,把原線圈所在電路當(dāng)做一回路處理,原線圈相當(dāng)于一非純電阻用電器有兩個(gè)副線圈兩個(gè)副線圈兩端電壓與原線圈電壓的比值等于匝數(shù)比,原線圈的輸入功率等于兩個(gè)副線圈的輸出功率之和規(guī)律方法解決有多個(gè)副線圈問題的技巧(2)解決問題的突破口:理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,即P入=P出,I1U1=I2U2+I3U3+….(3)電流比與匝數(shù)比的關(guān)系:n1I1=n2I2+n3I3+….[跟蹤訓(xùn)練2]如圖所示,理想變壓器原線圈的匝數(shù)為1000,兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n2=50和n3=100,L1是“6V

2W”的小燈泡,L2是“12V

4W”的小燈泡.當(dāng)原線圈接上交變電壓時(shí),L1,L2都正常發(fā)光,那么,原線圈中的電流為(

)C要點(diǎn)三變壓器和分壓器[例3]如圖(甲)、(乙)所示電路中,當(dāng)A,B接10V交變電壓時(shí),C,D間電壓為4V;M,N接10V直流電壓時(shí),P,Q間電壓也為4V.現(xiàn)把C,D間接4V交變電壓,P,Q間接4V直流電壓,下面哪個(gè)選項(xiàng)可表示A,B間和M,N間的電壓()A.10V,10V B.10V,4VC.4V,10V D.10V,0B解析:對(duì)于題圖(甲),當(dāng)A,B作為輸入端,C,D作為輸出端時(shí),相當(dāng)于一個(gè)降壓變壓器,兩邊電壓之比等于兩邊線圈的匝數(shù)之比,當(dāng)C,D作為輸入端,A,B作為輸出端時(shí),相當(dāng)于一個(gè)升壓變壓器,電壓比也等于匝數(shù)比,所以C,D接4V交變電壓時(shí),A,B間將得到10V電壓.題圖(乙)是一個(gè)分壓電路,當(dāng)M,N作為輸入端時(shí),上、下兩個(gè)電阻上的電壓跟它們的電阻的大小成正比.但是當(dāng)把電壓加在P,Q兩端時(shí),電流只經(jīng)過下面那個(gè)電阻,上面的電阻中沒有電流,兩端也就沒有電勢(shì)差,即M,P兩點(diǎn)的電勢(shì)相等.所以當(dāng)P,Q接4V直流電壓時(shí),M,N兩端的電壓也是4V,故選項(xiàng)B正確.規(guī)律方法變壓器和分壓器的區(qū)別(1)變壓器是一種電感性儀器,是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的;而分壓器是一種電阻性儀器,是根據(jù)電阻串聯(lián)分壓原理工作的.(2)變壓器只能改變交流電壓,不能改變直流電壓;而分壓器既可改變交流電壓,也可改變直流電壓.(3)變壓器可以使交流電壓升高或降低;而分壓器不能使電壓升高.(4)對(duì)于理想變壓器,電壓與線圈匝數(shù)成正比,即Uab∶Ucd=n1∶n2;而對(duì)于分壓器,電壓與電阻成正比,即Uef∶Ugh=Ref∶Rgh.(5)若在cd間、gh間分別接入負(fù)載電阻R0后,對(duì)于變壓器,Ucd不隨R0的變化而變化;而對(duì)于分壓器,Ugh將隨R0的增大而增大,隨R0的減小而減小.(7)理想變壓器的輸入功率隨輸出功率的變化而變化,且始終相等,即P入=P出;而分壓器空載時(shí),輸入功率P入=I2Ref不變.[跟蹤訓(xùn)練3]

如圖所示是4種亮度可調(diào)的臺(tái)燈的電路示意圖,它們所用的白熾燈泡相同,且都是“220V

40W”.當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)至20W時(shí),臺(tái)燈消耗的功率最小的是(

)C解析:臺(tái)燈的消耗功率包含燈泡和其他輔助器件的總功率.由四選項(xiàng)分析可知:C中理想變壓器功率損耗為零,電源輸出的總功率(臺(tái)燈消耗功率)等于燈泡的功率20W.而其他選項(xiàng)中,不論滑動(dòng)變阻器是分壓接法還是限流接法,滑動(dòng)變阻器上總有功率損耗,臺(tái)燈的消耗功率都大于20W,故選項(xiàng)C正確.隨堂演練檢測(cè)效果1.(2019·廣西南寧檢測(cè))一理想變壓器給負(fù)載供電,變壓器輸入電壓不變,如圖所示,如果負(fù)載電阻的滑片向上移動(dòng),則圖中所有交流電表的示數(shù)及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)()A.V1,V2不變,A1增大,A2減小,P入增大B.V1,V2不變,A1,A2增大,P入增大C.V1,V2不變,A1,A2減小,P入減小D.V1不變,V2增大,A1,A2減小,P入減小C2.在如圖所示的兩電路中,當(dāng)a,b兩端與e,f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c,d間與g,h間的電壓均為110V;若分別在c,d與g,h的兩端加上110V的交流電壓,則a,b間與e,f間的電壓分別為(

)A.220V,220V B.220V,110VC.110V,110V D.220V,0B3.一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,如圖所示.設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U.原、副線圈回路中電阻消耗的功率的比值為k,則(

)A4.(2019·黑龍江雙鴨山檢測(cè))(多選)如圖所示是一臺(tái)理想自耦變壓器,在a,b之間接正弦交流電,A,V分別為理想交流電流表和交流電壓表.若將調(diào)壓端的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng),則()A.電壓表V的示數(shù)變大 C.電流表A的示數(shù)變小 BC5.(多選)有一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表,副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié),如圖所示,在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R,在原線圈上加一電壓為U