第3章 习题课10 变压器的综合应用-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】人教版

第三章　交变电流 习题课10　变压器的综合应用 第1页 第三章　交变电流 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 关键能力·分析应用 AD A AD B ACD D AD Thank you for watching 第1页 第三章　交变电流 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 核心 目标 1. 理解变压器的制约关系，会分析动态问题． 2. 会综合运用有关知识求解接有负载的综合问题. 分类悟法 考向1　理想变压器的制约关系、动态分析问题　　 1. 电压、电流、功率的制约关系 (1) 电压制约 输入电压U1决定输出电压U2.当变压器原、副线圈的匝数比 eq \f(n1,n2)一定时，输出电压U2由输入电压U1决定，与输出端有无负载、负载大小无关，也与变压器有无其他副线圈无关．即 U2＝eq \f(n2U1,n1). (2) 功率制约 输出功率P2决定输入功率P1.变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，即P2＝P负1＋P负2….P2增大，P1增大；P2减小，P1减小；P2为零，P1为零． (3) 电流制约 输出电流I2决定输入电流I1.当变压器原、副线圈的匝数比 eq \f(n1,n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝eq \f(n2I2,n1)，而变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，即 I2＝eq \f(P2,U2). A. 原线圈中的电流减小 B. 电阻R上的电压增大 C. 通过灯泡L1的电流不变 D. 副线圈两端M、N间的电压不变 解析：因原线圈电压和匝数比不变，则副线圈两端M、N间的电压不变；当开关S断开时，负载电阻变大，则副线圈电流减小，则原线圈中的电流也减小，电阻R上的电压减小，灯泡L1两端电压变大，则通过灯泡L1的电流变大，故A、D正确． 考向2　动态分析问题的求解方法 1. 明确“不变量”和“变化量”，对变化量要把握它们之间的制约关系，依据程序分析的思想，从主动变化量开始，根据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况． (1) 原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是 ： R→I2→P出→P入→I1. (2) 负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是： n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1. 2. 需要注意的几点 (1) 负载增多，不等于电阻变大．并联的负载增多对应用电器增多，消耗功率增大，其总电阻减小． (2) 负载发生变化时，电流和电压如何变化的判断：先要由 eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2) 判断U2是否变化，再根据U2及负载电阻变大或变小的情况，由欧姆定律确定线圈中的电流I2的变化情况，最后再由P入＝P出判断原线圈中电流的变化情况． 3. 动态问题的分析思路可表示为： A. 副线圈两端电压不变 B. 灯泡L亮度变亮 C. 原线圈中电流减小 D. 电源的输出功率不变 解析：电源输出电压恒定，根据理想变压器规律 eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，副线圈电压不变，故A正确；灯泡两端电压不变，灯泡亮度不变，故B错误；将滑片上滑，滑动变阻器阻值变小，副线圈电流变大，原线圈电流变大，副线圈功率变大，变压器的输入功率等于输出功率，电源输出功率变大，故C、D错误． A. 当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为1∶2 B. 当t＝0时，c、d间的电压瞬时值为 eq \f(U,\r(,2)) C. 单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数增大 D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数增大 解析：当单刀双掷开关与a连接时，原线圈的匝数为n1，则有U2＝U1eq \f(n2,n1)，当单刀双掷开关与b连接时，原线圈的匝数为eq \f(n1,2)，则有U′2＝U1.eq \f(n2,\f(n1,2))，联立解得U2∶U′2＝1∶2，故电压表的示数比为1∶2，故A正确；当t＝0时，c、d间的电压瞬时值为u＝Usin(100π×0)＝0，故B错误；副线圈的电压由原、副线圈匝数和输入电压决定，单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器触头P向上移，可知副线圈电压不变，故电压表的示数不变，C错误；单刀双掷开关由a扳向b，原线圈的匝数变小，副线圈的电压变大，则电压表示数变大，电阻不变，故电流表的示数也变大，故D正确． 考向3　变压器原线圈接有用电器的问题 由于原线圈中接有用电器，所以原线圈两端电压不等于电源电压，这种情况下电源两端电压等于用电器两端电压与原线圈两端电压之和．若从电压与匝数关系分析，难以得出结论，所以这类问题一般由电流关系入手解决比较方便． 若原线圈中有用电器时，不要把电