第五章 第4节　变压器-高中物理选修3-2【赢在微点】轻松课堂word

第4节　变压器 学习目标 练法指导 1.知道变压器的构造。 2．理解变压器的工作原理。 3．掌握变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。 1.在练习中体会变压器的电磁感应原理和能量转换。 2．熟练应用理想变压器的原、副线圈电压比和电流比关系。 3．理想变压器的输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率。 4．能够正确分析理想变压器的动态问题。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 　　　　　　　　　　　　　 要点辨析 1．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势(√) 2．变压器的原理是利用电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流(√) 3．理想变压器是忽略了能量损失的变压器(√) 4．变压器原线圈输入的交变电流频率越高，输出的电流也越大(×) 5．理想变压器有多个副线圈时，输入功率和输出功率也相等(√) 预习自检 1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为(　　) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率[来源:Z#xx#k.Com] C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈中感应电动势和副线圈中的感应电动势 解析　理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故A、C两项不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B项不符合题意，D项正确。 答案　D 2．(多选)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列物理量一定相等的是(　　) A．交流电的频率 B．电流的有效值 C．电功率 D．磁通量的变化率 解析　由变压器的工作原理可知输入、输出交变电流的频率相同，穿过原、副线圈的磁通量变化率相等，所以A、D正确；理想变压器没有能量损失，即输入功率和输出功率相等，所以C正确；升、降压变压器中原、副线圈中电流的最大值、有效值不同，所以B错。 答案　ACD 3.一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V。按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　) A．1 100,360 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360 解析　由＝得＝，＝，解得n1＝1 100，n2＝180，选项B正确。 答案　B 4．(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　) A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1[来源:学科网] 解析　此题考查的是对变压器原理的掌握。理想变压器无漏磁，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率。B、D正确。 答案　BD 5．(2018·天津高考)教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的，则(　　) A．R消耗的功率变为P B．电压表V的读数为U C．电流表A的读数变为2I D．通过R的交变电流频率不变 解析　根据ω＝2πn可知转速变为原来的，则角速度变为原来的，根据Em＝nBSω可知电动机产生的最大电动势为原来的，根据U有＝可知发电机的输出电压有效值变为原来的，即原线圈的输出电压U1变为原来的，根据＝可知副线圈的输入电压U2变为原来的，即电压表示数变为原来的，根据P＝可知R消耗的电功率变为P，A项错误，B项正确；副线圈中的电流为I2＝，变为原来的，根据＝可知原线圈中的电流I1也变为原来的，C项错误；转速减小为原来的，则频率变为原来的，D项错误。 答案　B 6．如图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端，已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙 A．在t＝0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大 B．线圈转动的角速度为10π rad/s C．电压表的示数为 V D．电流表的示数为0.40 A 解析　由图象可知，在t＝0.1 s、0.5 s时，电压最大，此时磁通量的变化率