备战2019年高考物理考点一遍过考点53理想变压器（含解析）

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1、理想变压器一、变压器1．变压器的构造：原线圈、副线圈、铁芯2．电路图中的符号二、变压器的工作原理在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象；铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。三、理想变压器原、副线圈基本关系的应用1．基本关系（1）P入=P出；（2），有多个副线圈时，仍然成立，=···；（3），电流与匝数成反比，只对一个副线圈的变压器适用，有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系，n1I1=n2I2+n3I3+···；（4）原、副线圈的每一匝的磁通量都相同，磁通量变化率也相同

2、，频率也就相同。2．制约关系（1）电压：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定；（2）功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定；（3）电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。3．两种特殊的变压器模型（1）自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压，也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用。（2）互感器电压互感器和电流互感器，比较如下：电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并

3、联在高压电路中串联在待测高流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1=I2n24．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。四、理想变压器的动态分析1．解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法（1）分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、

4、并联电路特点进行分析判定；（2）分析该类问题的一般思维流程是：2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。（1）匝数比不变的情况①U1不变，根据，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2也不变；②当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化；③I2变化引起P2变化，由P1=P2知P1发生变化。（2）负载电阻不变的情况①U1不变，发生变化，U2变化；②R不变，U2变化，I2发生变化；③根据和P1=P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I

5、1发生变化。如图所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成，当此变压器工作时，初级和次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出，则下列几组关系式中正确的是A．，B．，C．n1I1=n2I2+n3I3D．【参考答案】AC【详细解析】根据变压器的电压与匝数关系可知：，，选项A正确；变压器的输入功率等于输出功率，可得U1I1=U2I2+U3I3，解得n1I1=n2I2+n3I3，选项C正确，BD错误；故选AC。1．（2018·广东省佛山市南海区桂城中学高三七校联合体考前冲刺交流考试）交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡额定电压为U0，灯泡

6、与电阻R的阻值均为R。当该发动机以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡恰能正常发光，设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则A．变压器原副线圈匝数比为2U0：UB．电流表的示数为C．在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式e=Usin2nt【答案】BC【解析】A项：灯泡额定电压为，灯泡与电阻R的阻值均为，副线圈两端的电压为，所以变压器原副线圈匝数比为，故A错误；B项：电流与匝数成反比，副线圈中的电流为，因此电流表示数为，故B正确；C项：在图示位置时，磁场中穿过线圈的磁

7、通量最大，此时的电压是为最小值为零，故C正确；D项：输入电压的最大值为，则从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为，故D错误。2．（2018·北京101中学高二下学期期末考试）如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶6，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是A．变压器输入电压的最大值是220VB．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12WC．原线圈输入的正弦交变电流的频率是100HzD．电压表的示数是【答案】B【解

8、析】由图乙可知交流电压最大值Um=220V，故A错误；输入电压的有效值为220V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数为U=×220V=24V，电压表的示数是24V，流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输