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1、第4讲变压器电能的输送考点1 理想变压器原理及应用(c)【典例1】(2019·衢州模拟)如图所示为汽车的点火装置,此装置的核心是一个变压器,该变压器的原线圈通过开关连接到12V的蓄电池上,副线圈连接到火花塞的两端,开关由机械控制,当开关由闭合变为断开时,副线圈中产生10000V以上的电压,火花塞中产生火花。下列说法中正确的是( )A.变压器的原线圈要用粗导线绕制,而副线圈可以用细导线绕制B.若该点火装置的开关始终闭合,火花塞的两端会持续产生高压C.变压器原线圈输入的12V电压必须是交流电,否则就不能在副线圈中产生高压D.该点火装置中变
2、压器的副线圈匝数必须小于原线圈的匝数【解题思路】解答本题应注意以下几点:【解析】选A。汽车的点火装置是利用变压器原理工作的,当开关始终闭合时,通过原线圈的电流恒定,原线圈中产生的磁场恒定,则在副线圈上不会产生电压,所以B错误;由题可知原线圈处接12V的直流电源,当断开开关瞬间原线圈中电流迅速变化,会产生变化的磁场,则在副线圈中可能产生高压,所以C错误;由=可知,要在副线圈中产生高压,则原线圈匝数必须小于副线圈的匝数,所以D错误。故选A。81.(2019·嘉兴模拟)如图所示为一种变压器的实物图,根据其铭牌上所提供的信息,以下判断正确的是(
3、 )A.这是一个升压变压器B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多C.当原线圈输入交流电压220V时,副线圈输出直流电压12VD.当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流小【解析】选B。根据铭牌上所提供的信息可知,变压器的输入电压为220V,输出电压为12V,该变压器为降压变压器,故选项A错误,B正确;变压器的工作原理是电磁感应,故变压器的原、副线圈上的电压都为交流电压,选项C错误;由理想变压器的输出功率等于输入功率,且原线圈的电压大于副线圈的电压,故副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流大,选项D错误。2
4、.(2017·浙江4月选考真题)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是____________(多选)。 A.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈C.交流电源D.直流电源E.多用电表(交流电压挡)F.多用电表(交流电流挡)用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如表,U1/V1.802.803.804.90U2/V4.006.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________(填“na”或“nb”)。 【解析】变压器原副线圈需要有闭合铁芯,才能尽可能地减少漏磁,使
5、穿过两线圈的磁通量相同,也才能更好地观察到原副线圈电压与匝数的关系,故A项正确,B项错误。直流电源通过线圈不可能引发自感现象,从而也就无法产生感应电动势,实现变压器更是无从谈起,故C项正确,D项错误。为了探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,必须要测量原副线圈电压,因此必须要用到多用电表(交流电压挡),而不是多用电表(交流电流挡),故E项正确,F8项错误。已知==,那么理论上Ua与Ub之比也应为。但是由于实验中很难达到理想条件,不可避免地存在漏磁等现象,导致副线圈电压比理论值略小。那么据此对照实验数据即可发现,Ua均略小于,故na为副线圈
6、,nb为原线圈,那么连接电源的原线圈自然应该是nb。答案:ACE nb1.变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。2.两类理想变压器的动态分析问题:(1)匝数比不变的情况(如图甲所示):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都不变。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(如图乙所示):①U1不变,发生变化,U2变化。②R不变,U2变化,I2发生变化。③根据P2=和P1=
7、P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。【加固训练】(2015·浙江10月选考真题)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(选填“图1”或“图2”)。变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝,测得的电压分别为8.2V和3.6V,8据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是____________________。 【解析】变压器是靠电磁感应原理工作的,必须接交流电,故正确的是图2;理想变压器电压与匝数成正比,实际变压器不成正比的原因是由于漏磁、
8、铁芯发热、导线发热等电能损失造成的。答案:图2 漏磁、铁芯发热、导线发热考点2 电能的输送(c)【典例2】(多选)某小型发电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已
