3.3变压器 学案 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

班级 姓名 学号 3.3变压器 知识梳理 一、变压器的原理 1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫作 ，与负载连接的线圈叫作 ，其构造示意图与电路中的符号分别如图甲、乙所示。 甲 乙 2．原理： 现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生 。 二、电压与匝数的关系 1．理想变压器：没有 的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型。 2．电压与匝数的关系： ＝ 3．两类变压器 副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫作 变压器；副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫作 变压器。 三、变压器中的能量转化 原线圈中电场的能量转变成 的能量，变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，在副线圈中产生了感应电流，磁场的能量转化成了 的能量。 1．功率关系： 从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即U1I1 = 2．电流关系： ＝ 随堂练习 1、 变压器的原理　电压与匝数的关系 例1．有些机床如图所示，为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1330匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是多少？ 例2．(多选)如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，以下说法正确的是(　　) A．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2 B．穿过原、副线圈的磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的感应电动势相等 D．原、副线圈电压之比为1∶2 二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系 例3．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin (100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　) A．原线圈的输入功率为220 W B．电流表的读数为1 A C．电压表的读数为110 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s 课后巩固 1．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相等的物理量是(　　) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势 2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是(　　) A．3 mA B．48 mA C．0 D．与R的阻值有关 3．用有效值为220 V的正弦交流电通过理想变压器对一灯泡供电，变压器输出电压的有效值是110 V，通过灯泡的电流随时间变化的规律如图所示，则(　　) A．变压器的输入功率为110 W B．输出电压的最大值是110 V C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2 D．变压器原线圈所在电路中电流的最大值为 A 4．(多选)如图所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是(　　) A．变压器输入功率为484 W B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3 5．(多选)如图所示，Q是熔断电流为1 A的保险丝，R为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝2∶1，原线圈的电压为u＝220sin (100πt) V。要使保险丝不熔断，则(　　) A．副线圈中电流最大值不超过2 A B．副线圈中电流有效值不超过2 A C．R的阻值一定不能小于55 Ω D．R的阻值一定不能小于77 Ω 6．自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图5所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在电压有效值为220