第3章 专题提升课7 含变压器电路的综合问题-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册教用课件(教科版)

专题提升课7　含变压器电路的 综合问题 1 专题 深度剖析 1 随堂 巩固落实 2 内容 索引 专题 深度剖析 PART 01 第一部分 3 1．分析思路 微专题一　理想变压器的动态分析 专题 深度剖析 返回导航 2．常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况     专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 类型1　负载变化 　(多选)图为街头变压器给用户供电的示意图。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为R0，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小。输入电压可以认为保持不变，不计电表的内阻及变压器上的能量损失，当用户用电器增加时，则(　　) A．电压表V2的示数减小 B．电流表A1的示数增大 C．电压表V3的示数减小 D．电流表A2的示数减小 √ 专题 深度剖析 返回导航 副线圈两端电压不变，由于副线圈的总电阻减小，则副线圈的电流变大，R0两端的电压变大，故R两端的电压变小，电压表V3的示数减小，C正确； 用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小，则副线圈的电流变大，原副线圈匝数比不变，故原线圈的电流变大，即电流表A1、A2的示数都增大，B正确，D错误。 专题 深度剖析 返回导航 √ 类型2　匝数比变化 　(2024·广东深圳期末)如图所示，理想变压器原线圈接正弦式交流电源，副线圈接有电阻R和灯泡L，闭合开关S，滑片P处于图示位置时灯泡正常发光。将滑片P向下缓慢移动，下列说法正确的是(　　) A．灯泡L变暗 B．副线圈中电流的频率变小 C．电阻R消耗的功率变大 D．理想变压器的副线圈输出电压变大 专题 深度剖析 返回导航 [解析]　将滑片P向下缓慢移动，副线圈匝数变小，根据电压和匝数成正比可知，副线圈电压变小，则副线圈回路电流变小，灯泡变暗，故A正确，D错误； 变压器不改变交流电的频率，故B错误； 根据P＝I2R，可知，电阻R消耗的功率变小，故C错误。 专题 深度剖析 返回导航 微专题二　几种常见的变压器及其应用 1．自耦变压器 (1)示意图如图甲所示。   (2)工作原理：只有一个线圈，三个抽头，可升压，也可降压。通过自耦变压器，可以从零至最大值连续调节所需电压，与分压器比较相似。 (3)应用：交变电压的连续调节、较大范围变压。 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 　自耦变压器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所示，其副线圈匝数可调。已知变压器副线圈匝数为 1 900匝，原线圈为 1 100 匝，接在有效值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为 2.0 kW。 设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为(　　) A．380 V　5.3 A　　　 B．380 V　9.1 A C．240 V　5.3 A D．240 V　9.1 A 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ √ 　(多选)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V和10 A。已知甲图中原、副线圈匝数比为 100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则(　　) A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 V　 B．甲图是电流互感器，输电电流是100 A C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 V　 D．乙图是电流互感器，输电电流是100 A 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 类型1　原线圈串联负载的电路 　(多选)(2023·浙江温州统考期末)如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为1∶2，在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R和4R的电阻，原线圈一侧接在电压100 V的正弦交流电源上，则(　　) A．副线圈回路中电阻两端的电压为100 V B．副线圈回路中电阻两端的电压为200 V C．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1∶1 D．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1∶2 √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 √ 类型2　原线圈并联负载的电路 　(2024·河南商丘期中)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，电阻R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，电流表和电压表均为理想交流电表。若电流表A的示数为0.45 A，则电压表V的示数为(　　) A．0.5 V B．1 V C．4 V D．6 V 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 类型3　等效电阻法的应用 　(多选)(2023·重庆一中期末)某供电示意图如图所示，若变压器为理想变压器，所有电表视为理想电表，当开关S闭合时，各电表示数变化情况为(　　) A．A1示数增大　　　 B．A2示数减小 C．V1示数增大 D．V2示数减小 √ √ 专题 深度剖析 返回导航 专题 深度剖析 返回导航 随堂 巩固落实 PART 02 第二部分 28 √ 1．(原线圈串联负载的电路)(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦式交流电源上，则(　　) A．原、副线圈两端的电压之比为2∶1 B．原、副线圈中的电流之比为2∶1 C．原线圈两端的电压为88 V D．副线圈两端的电压为88 V √ 随堂 巩固落实 返回导航 随堂 巩固落实 返回导航 √ 2．(理想变压器的动态分析)(多选)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。如果变压器的输入电压不变，变压器上的能量损失可以忽略，当R的滑片向上移时(　　) A．电压表V2示数变小 B．电压表V3示数变大 C．电流表A2示数变大 D．电流表A1示数变小 √ 随堂 巩固落实 返回导航 解析：原线圈电压不变，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即电压表V2示数不变，A错误； 当R的滑片向上移时，有效电阻增大，则副线圈电流变小，电流表A2示数变小，根据原、副线圈电流关系，电流表A1示数变小，D正确，C错误； 副线圈电流变小，则R0的电压变小，而副线圈总电压不变，所以R两端的电压增大，即电压表V3示数增大，B正确。 随堂 巩固落实 返回导航 √ 3．(理想变压器的动态分析)(2024·黑龙江大庆铁人中学期末)如图是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑片。A、B间接电压有效值U恒定的交变电源，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑片。当开关S闭合，P处于如图所示的位置时，两灯均能发光。下列说法正确的是(　　) A．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 B．P不动，将Q向右移动，输入功率变大 C．将P沿逆时针方向转动，两灯均变暗 D．断开开关S，L1将变暗 随堂 巩固落实 返回导航 解析：P不动，将Q向左移动，则R减小，则次级电流变大，两灯均变亮，故A正确； P不动，将Q向右移动，则R变大，次级电流减小，根据P2＝U2I2，可知次级功率减小，则变压器的输入功率变小，故B错误； 将P沿逆时针方向移动，则次级匝数变大，变压器次级电压变大，次级电流变大，次级功率变大，两灯均变亮，故C错误； P、Q都不动，断开开关S，则次级电阻变大，次级电流减小，R上的电压减小，则L1两端电压变大，则L1将变亮，故D错误。 随堂 巩固落实 返回导航 4．(原线圈串联负载的电路)(2024·辽宁葫芦岛期末)完全相同的三个小灯泡接在理想变压器上，均正常发光。理想变压器的原、副线圈匝数比为(　　) A．1∶1　 B．1∶2　　 C．2∶1　 D．3∶1 √ 随堂 巩固落实 返回导航 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 (1)U1不变，根据 ＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化 (1)U1不变，发生变化，U2变化 (2)R不变，U2变化，I2发生变化 (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化 $