2017-2018學年同步備課套餐之物理教科版選修3-2講義：模塊要點回眸第15點學習理想變壓器的“一二三四”

1、第15點學習理想變壓器的1 .一個原理根據(jù)電磁感應的原理來改變交變電流的電壓.原線圈上加上交變電壓(Ui)一原線圈中產生交變電流(Il)一鐵芯中產生交變的磁通量()一副線圈中產生交變的電動勢(E)一副線圈負載上得到交變電壓(U2)一產生交變電流(12).其能量轉變方式為：原線圈電能一磁場能一副線圈電能.2 .兩個特征(1)無漏磁.即交變電流經(jīng)過原線圈時，產生的磁通量將沿閉合鐵芯全部通過副線圈，沒有條磁感線不通過副線圈.(2)無熱損.即原、副線圈沒有電阻，不產生焦耳熱.3 .三個等式(1)功率：P入=P出(2)電壓:UiU2=nin2(3)電流：nili=n2l2+n3l3+4 .四個決定(i)

2、原線圈電壓Ui由提供原線圈電壓的電源決定.(2)副線圈電壓U2由原線圈電壓及匝數(shù)比決定，與副線圈所接負載無關.(3)副線圈電流I2由副線圈電壓和副線圈所接負載決定.(4)原線圈電流Ii由副線圈中的電流決定.精0【對點例題】如圖i所示，理想變壓器的交流輸入電壓Ui=220V,有兩個副線圈，其中1=36匝，標有“6V,9W、“i2V,i2W”的燈泡分別接在兩副線圈上且都正常發(fā)光，求：L6 V, 9 W圖1原線圈的匝數(shù)n1和另一副線圈的匝數(shù);(2)原線圈中電流I1.解題指導由于兩個副線圈上的兩個燈泡均正常發(fā)光，所以兩個副線圈輸出的電壓等于各自連接的燈泡的額定電壓，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比關系即可求出原線

3、圈的匝數(shù)n1和另一副線圈的匝數(shù)n3；根據(jù)輸出功率與輸入功率相等的關系可計算出原線圈上的電流I1.(1)由于兩燈泡都正常發(fā)光，所以有U2=6V,3=12V.根據(jù)原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系普=,坐=也得m=氣2=2|0*36匝=1320匝，n3=UU2n2U3n3U26U212n2=-X36匝=72匝6(2)由于P入=P出，P出=P2+P3,所以P入=P2+P3即I1U1=P2+P3,則I=-A0.095A.U1220答案(1)1320匝72匝(2)0.095A1.(多選)如圖2所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為 nib接正弦交流電源，電壓表的示數(shù)為220 V,負載電阻,副線圈的匝數(shù)為電，原線圈的兩端

4、a、R=44，電流表Ai的示數(shù)為0.20A.下列判斷中正確的是()nuA.原線圈和副線圈的匝數(shù)比為B.原線圈和副線圈的匝數(shù)比為C.電流表A2的示數(shù)為1.0AD.電流表A2的示數(shù)為0.4A答案BC解析對于理想變壓器，Pi=UiIi=220X0.20W=44W,則負載電阻消耗的功率P2=Pi=44u2nu1220v5W,據(jù)P2=7T，彳UU2=-JP2R=/44X44V=44V,則乎=產=/八/=：,故B正確.A2的R,n2U244V1一皿U244本數(shù)I2=44A=1.0A,故C正確.2 .（多選）如圖3所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：1,原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副

5、線圈電路中定值電阻的阻值為Rg,負載電阻的阻值R=11R0,是理想電壓表，現(xiàn)將負載電阻的阻值減小為R=5R0,保持變壓器輸入電流不變，此時電壓表的讀數(shù)為5V,則（）圖3A.此時原線圈兩端電壓的最大值約為34VB.此時原線圈兩端電壓的最大值約為24VC.原線圈兩端原來的電壓有效值為68VD.原線圈兩端原來的電壓有效值為48V答案AD解析當負載電阻的阻值減小為R=5RO時，根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律，R兩端電壓為R0兩端電壓的5倍，因為電壓表測量R兩端的電壓，所以Ur0=1X5V=1V,故副線圈兩端電壓為5U2=6V,根據(jù)公式中=可得此時原線圈兩端電壓的有效值為U1=24V,所以此時原線圈U2n2兩端電壓的最大值為242V-34V,A正確，B錯誤；因為變化過程中變壓器的輸入電流不變，所以對于副線圈中變化前、后電流也不變，則變化后電壓U2=IR0+5IR0=6IR0,變化前，U2=IR0+11IR0=12IR0,所以U2=2U2=12V,根據(jù)公式十=3可得原線圈兩端原U2n2來的電壓有效值為48V,D正確，C錯誤.3 .如圖4所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比ni：n2=2：1,原線圈接正弦式交流電,副線圈接電動機，電動機線圈電阻為R,當輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I,電動機帶動一質量為m的重物以速度v勻速上升，若電動機因摩擦造成的能量損失不計，則圖