专题5.4+变压器-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-2）+Word版含解析.docVIP

第五章 交变电流 第4节 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________； 铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在________，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）________； （2），有多个副线圈时，仍然成立，=…； （3），电流与匝数成________，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________，磁通量变化率也相同，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________也可以________，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=I2n2 4．关于理想变压器的四点说明 （1）变压器不能改变________； （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________； （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________。 互感现象 铁芯内部 P入=P出 反比 相同 升压 降压 直流电压 频率 有效值 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、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，I1发生变化。 【例题】图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是 A．电压表V1示数增大 B．电压表V2、V3示数均增大 C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片是沿的方向滑动 参考答案：D 1．关于理想变压器，下面各说法中正确的是 A．它的输出功率等于它的输入功率 B．它的输出功率可以大于它的输入功率 C．原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比 D．原副线圈的电流与它们的匝数成正比 2．理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是 A．I1由I2决定 B．U2与负载有关 C．P1由P2决定 D．以上说法都不正确 3．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U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是 A．原、副线圈匝数之比为9:1 B．原、副线圈匝数之比为1:9 C．此时a和b的电功率之比为9:1 D．此时a和b的电功率之比为1:9 4．某理想变压器的原、副线圈按如图所示电路连接，图中电表均为理想交流电表，且R1=R2，电键S原来闭合。现将S断开，则电压表的示数U、电流表的示数I、电阻R1上的功率P1、变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是 A．U增大 B．I增大 C．P1减小 D．P减小 5．如图所示为一理想变压器和负载电阻R，下列哪些做法可增加变压器的输入功率