3.3.3 变压器习题课 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第三章 交流电 3.3.2 变压器习题课 U1 U2 I2 I1 电压、电流、功率之间的因果关系 ①U1由电源决定 ②U2由U1和匝数比决定： ③I2由U2和负载决定： ④I1由I2和匝数比决定： ⑤输入功率P1由输出功率P2 决定： P1＝P2 P1 电源 量出而入 一、理想变压器的动态分析问题 一、理想变压器的动态分析问题 B BC BD 针训1、如图是一理想变压器，其原线圈和可变电阻相连，副线圈接一阻值恒为RL的白炽灯。原、副线圈的匝数分别为n1、n2。保持交流电源电压的有效值U0不变，调节可变电阻R的阻值，（设题中所涉及所有情形都没有超过灯泡的额定电压）则（     ） A．当R的值增大时，副线圈两端的电压不变 B．当R=RL时，灯的功率最大 C．若把灯和可变电阻的位置互换，其余条 件不变，则当R=RL时，可变电阻R的功率 最大 D．当R的值增大时，灯将变暗 D 【例4】理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个相同灯泡L1、L2和L3接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ） A. 灯泡L1变亮，L2变暗 B. 灯泡L1、L2都变亮 C. 灯泡L2、L3都变亮 D. 电源输出功率减小 B 考法(四)　原线圈回路有电阻 D 二、四类特殊的变压器问题 类型1　自耦变压器问题 A 类型2　互感器问题 类型3　“日”字形铁芯的变压器问题 变压器的铁心为“日”字形，要注意穿过原线圈的磁通量的变化率与穿过副线圈磁通量的变化率不相等，应根据法拉第电磁感应定律推导U1与U2的关系： BCD 类型3　“日”字形铁芯的变压器问题 C 类型4　含有二极管的变压器问题 例5. （多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈的输入电压u随时间t变化的图象如图乙所示，D为理想二极管，R为电阻箱，当电阻箱阻值R＝11 Ω时，下列说法正确的是 A. 原线圈的输入电压频率为50 Hz B. 电阻箱R两端电压的有效值为11 V C. 电阻箱R消耗的功率为22 W D. 若电阻箱R阻值变小， 原线圈中的电流变小 AC 考法(一)　匝数比不变、负载变化的情况 [例1]　如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 (　　) A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大 D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 考法(二)　匝数比改变、负载不变的情况 [例2]（多选）如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法中正确的是 A．保持U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小 B．保持U1不变，S由a切换到b，则I2减小 C．保持U1不变，S由b切换到a，则I1增大 D．保持U1不变，S由a切换到b，则变压器的输入功率增大 考法(三)　匝数比、负载都变化的情况 [例3]（多选）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变。开始时单刀双掷开关K接a；S断开时，小灯泡A发光较暗，要使小灯泡A亮度增加，下列操作可行的是 A．闭合开关S B．开关K接b C．把滑动变阻器滑片向左移动 D．把滑动变阻器滑片向右移动 [例1]　一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在cd间接定值电阻R。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中 A．U2>U1 ，U2降低　　　 B．U2>U1，U2升高 C．变压器输入功率增大 D．变压器输入功率减小 [例2]　如图，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高压输电线间的电压为220 kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为100 V，交流电流表的示数为1 A，则 A．b是交流电压表 B．T2的原、副线圈匝数比为100∶1 C．高压线路输送的电流为1 A D．高压线路输送的电功率为220 kW [例3]（多选）如图所示为某变压器对称铁芯的示意图，已知原线圈匝数n1＝40