变压器习题课(讲课)

L/O/G/O变压器习题课物理组请拿出你的导学案、练习本、笔还有:你的激情和自信心！全力投入，展现自我!变压器的工作原理是什么？2什么样的变压器成为理想变压器？3复习回顾变压器由哪三部分构成？1理想变压器原、副线圈物理量关系4理想变压器①没有能量损失(铜损、铁损)②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副线圈的多少无关电流关系①只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1②有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn频率关系f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)理想变压器原、副线圈物理量之间的关系理想变压器的制约关系理想变压器①没有能量损失；②没有磁通量损失电压副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即U2＝n2n1U1(原制约副)功率副线圈中的功率P2由用户负载决定，原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定，即P1＝P2(副制约原)制约关系电流原线圈的电流I1由副线圈的电流I2和匝数比决定，即I1＝n2n1I2(副制约原)【预习自测】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，电流表A1的读数为12mA，那么电流表A2的读数为（）A．48mAB．0C．3mAD．与R值大小有关B高效合作探究内容：1.探究案1、2、3；2.自学过程中的其他疑问。要求：1.人人参与，热烈讨论，大声表达自己的思想。2.组长控制好讨论节奏，先一对一分层讨论，再小组内集中讨论。3.没解决的问题组长记录好，准备质疑。组目标①展示要迅速规范，非展示同学积极讨论，记录疑惑，准备质疑。②先点评表述，然后顺着思路方法分析过程，总结方法、易错点。③其它同学认真倾听、积极思考,有不明白或有补充的要大胆提出。探究案【探究1】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为则（）A．电压表的示数为VB．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表A2的示数变小C．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表A1的示数变大D．在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，理想变压器的输入功率变小BD一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝2202sin314t(V)的交变电压时，下列说法正确的是()．A．副线圈两端电压为122VB．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1AC．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是2202V一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1＝2202sin314t(V)的交变电压时，下列说法正确的是()．A．副线圈两端电压为122VB．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1AC．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10WD．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是2202V【探究2】如右图所示为一理想变压器,原线圈的输入电压U1=3300V,副线圈的输出电压U2=220V,绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0=2V,则:(1)原､副线圈的匝数各是多少?(2)当S断开时,A2的示数I2=5A,那么A1的示数是多少?(3)当闭合时，A1、A2的示数将如何变化？【探究3】原线圈含元件问题如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压UB．匝数比不变的情况(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．(3)I2变化引起P2变化，由P1＝P2，故P1发生变化．理想变压器动态问题分析(1)U1不变，根据U1U2＝n1n2，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．R→I2→P2→P1→I1负载电阻不变的情况(1)U1不变，n1n2发生变化，故U2变化．(2)R不变，U2改变，故I2发生变化．(3)根据P2＝U22R，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1例.如图所示为某变压器对称铁芯的示意图，已知此时原线圈a、b端输入交流电压u=sinωt(V),原线圈匝数n1=22匝,副线圈匝数n2=6匝，则副线圈c、d端输出的电压的有效值为()A.15VB.30VC.60VD.120V2202【解析】选B.因为磁感线为闭合曲线,根据铁芯磁通路的对称性可知,任何时刻原线圈中磁通量的变化率都是副线圈中的2倍，所以有:，则U2===30V所以应选B.1212UU2nn211n1Un261220V222案例分析如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大巩固训练B解析：若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A错误、B正确；若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V2的示数减小，C、D错误．答案B分析动态问题的思路程序可表示为：∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么（）A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗C．灯L将会烧毁D．不能确定A．如图所示的甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V．若分别在c、d两端及g、h两端加上110V的交流电压，则a、b间及e、f间的电压分别为（）A．220V、220VB．220V、110VC．110V、110VD．220V、0VB=I2·RP2=P12.原线圈含元件问题弄清原线圈电压和电源电压的区别3.理想变压器规律的应用作业布置《导学案》纠错《练习册》练案11L/O/G/O