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《新课标2018年高考物理总复习配套讲义:第64课时变压器》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第64课时变压器(重点突秋课)[基础点自主落实][必备知识]一、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。亍二磁感线(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈;(2)副线圈:与鱼载连接的线圈,也叫次级线圈。2.原理:电流磁效应、电磁感应。二、理想变压器几个基本关系电压电流功率关系式U1~WjZl=M2AP入=戸出依据E=%UJy=U2I2能量守恒注意电流关系式仅适用于一个副线圈的情况[小题热身]1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,以下说法中正确的是()A.穿过原、副线
2、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详细分析:选BD对于理想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圏每一匝的磁通量相同,磁通量的变化率相同,每匝线圏产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比。理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率。2.(多选)对于理想变压器,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着副线圈的输出电流增大而增大C
3、.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化D.当副线圈断开时,原线圈的电流不一定为零详细分析:选ABC原线圈的电压决定副线圏的电压,即使副线圈开路也是如此,副线圏电压在开路时也不会为零;原线圏的电流由副线圏的电流决定,当副线圈电流为零时,原线圏电流也为零;输出功率决定输入功率,输出功率变大时,输入功率也变大,且二者总相等,故正确的选项为A、B、Co1.(多选)(2017-临沂二模)某交流发电机的输岀电压随时间变化的图像如图所示,输出功率是20kW,现用5(WOV高压输电,输电线上的总电阻是40Q,再利用nx:畀2=22:
4、1的降压变压器降压后供给用户,则下列说法正确的是()A.交变电流的频率为100HzB.发电机输出电压的有效值为220VC.流过高压输电线的电流为125AD.降压变压器输出电压的有效值为220V200005000详细分析:选BD由题图可知周期7=0.02s,所以频率/=50Hz,故选项A错误;交流发电机的输出电压为S=220V,故选项B正确;由P=UI可知高压输电电流/=£=A=4A,故选项C错误;降压变压器的输入电压Ul=U-fR=5000V-4X40V=4840V,由77=—可知降压变压器的输出电压为6=血3=£犁V=2
5、20V,故选项D正确。U2力2[提能点师生互动I提能点(一)理想变压器[典例](2016全国卷I)一含有理想变压器的电路如图所示,图中厂□厂了电阻Ri、R2和心的阻值分别为3Q、1Q和4Q,④为理想交流电流了_卉&悴表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定。当开关S断开时,电流表的示数为厶当S闭合时,电流表的示数为4人该变压器原、副线圈匝数比为()A.2B.3C.4D.5[详细分析]设原、副线圏的匝数比为久根据变压器匝数比与电流成反比的关系,则原线圏电流为/时,副线圏电流为灯;原线圈电流为4/时,副线圈电流为4灯。根据
6、变压器的输入功率等于输出功率得UI-fR^k^Ri+Ri)4W-(4/)2/?i=(4A/)2/?2联立两式代入数据解得k=3选项B正确。[答案]B理想变压器关系式应用时的注意事项理想变压器的变压关系是一个普适关系,而电流比亨=严则不然,它只适用于副线圈仅有一个的情况。而对副线圈有多个的情况则应根据功率关系卩入=卩出,即U^=U2I2+U3h+…来找出各线圈间的电流关系。[集训冲关]1•侈选)(2016・全国丙卷)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压L/为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能
7、正常发光。下列说法正确的是()A.原、副线圈匝数比为9:1B.原、副线圈匝数比为1:9C.此时a和b的电功率之比为9:1B.此时a和b的电功率之比为1:9详细分析:选AD设灯泡的额定电压为S,输入电压为灯泡额定电压的10倍时灯泡正常发光,则变压器原线圏的电压为9乩,变压器原、副线圈的匝数比为9:1,选项A正确,选项B错误;由9U&“=U&b得,流过b灯泡的电流是流过“灯泡电流的9倍,根据P=UI,a、b灯泡的电功率之比为1:9,选项C错误,选项D正确。2•如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比小:n2=:2,副线圈与阻值
8、/?=10£1的电阻相连,原线圈两端所加的电压//=l(>V2sin100nr(V),下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为14.1VB.原线圈中的电流为4AC.电阻7?消耗的电功率为400WD.副线中交流电的频率为100Hz详细分析:选B交流电压表的示数为电压的有效值,所以电压表的示数为10V,所