2020年高考物理一轮复习第12章交变电流传感器第57讲变压器电能的输送学案含解析.doc

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1、第57讲　变压器　电能的输送考点一　变压器的工作原理和基本关系式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。(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。2．原理电流磁效应、电磁感应。3．理想变压器原、副线圈基本量的关系4．几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示。(2)互感器①电压互感器(n1>n2)：把高电压变成低电压，如图丙所示。②电流互感器(n1

2、圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，求原线圈的匝数。[变式子题]　(2018·唐山二模)(多选)如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交变电源时，电路正常工作。现将电源换成图丙所示的交变电源，则更换电源前后(　　)A．电流表A1、A2的示数之比均为n2∶n1B．电压表V1、V2的示数之比均为n1∶n2C．电压表

3、V1示数不变，V2的示数变大D．电流表A1、A2的示数均不变答案　BD解析　根据变压器原、副线圈的电流比等于匝数的倒数比，则电流表A1的示数与副线圈电流之比为n2∶n1，而A2的示数并不等于副线圈电流大小，A错误；电压表V1、V2分别测量原、副线圈两端的电压，则根据电压与匝数成正比可知，电压表V1、V2的示数之比均为n1∶n2，B正确；更换电源后，交流电的最大值不变，则有效值不变，电压表V1示数不变，V2的示数也不变，C错误；副线圈电压有效值不变，则A2示数不变，故A1示数不变，D正确。故选B、D。2.(2019·百师联盟七调)一理想变压器的初级线圈n1＝100匝，次级线圈

4、n2＝30匝、n3＝20匝，一个电阻为48.4Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上，如图所示。当原线圈与e＝220sinωtV的交流电源连接后，变压器的输入功率是(　　)A．10WB．20WC．250WD．500W答案　A解析　根据副线圈的接法知道，副线圈2和3的接法相同，电动势抵消一部分，相当于灯泡接在10匝的副线圈上，根据表达式知原线圈电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比知灯泡两端的电压为：U＝×220V＝22V，灯泡功率P＝＝W＝10W，故选A。3．(2017·北京高考)如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55

5、Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)A．原线圈的输入功率为220WB．电流表的读数为1AC．电压表的读数为110VD．副线圈输出交流电的周期为50s答案　B解析　理想变压器原线圈两端电压的有效值为U1＝220V，由＝得U2＝＝110V，即电压表的读数为110V，通过负载电阻的电流I2＝＝A＝2A，则副线圈的输出功率P＝U2I2＝110×2W＝220W，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，为220W，故选项A、C错误。由n1I1＝n2I2得I1＝＝1A，即电流表的读数为1A，选项B正确。由u＝220sin100πt(

6、V)可知，角速度ω＝100πrad/s，原线圈所接交流电的周期T＝＝0.02s，副线圈输出交流电的周期不变，仍为0.02s，选项D错误。考点二　变压器的动态分析1．理想变压器的制约关系2．理想变压器动态分析的两种情况(1)匝数比不变，负载变。如图所示：①电压分析：U1不变，根据＝，不论负载电阻R如何变化，U2不变。②电流分析：当负载电阻发生变化时，I2＝变化，由于＝，故I1发生变化。③功率分析：I2变化引起P2＝U2I2变化，由于P1＝P2，故P1发生变化。(2)负载电阻不变，匝数比变。如图所示：①电压分析：U1不变，发生变化，根据＝，U2变化。②副线圈电流分析：R不变，U

7、2变化，故I2＝发生变化。③功率分析：根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化。④原线圈电流分析：根据P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化。3．分析变压器动态问题的基本思路(2018·定州月考)(多选)理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则(　　)A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的