2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流3.3变压器(4)课件

变压器\n1．变压器的构造变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.与电源相连的线圈叫做,也叫做线圈；与负载相连的线圈叫做,也叫做线圈.2．变压器的原理变压器的工作基础是.原线圈中的交变电流所激发的磁场不仅穿过原线圈,也同时穿过副线圈,变化的磁场在副线圈中产生.原线圈初级副线圈次级互感现象感应电动势\n3．变压器的能量损失(1)电流通过变压器线圈时发热.(2)铁芯在交变电场作用下发热.(3)交变电流产生的磁场不能完全局限在铁芯内.4．理想变压器没有的变压器.能量损失\n匝数\n\n\n\n[特别提醒]理想变压器是一个理想化模型,不计一切电磁能量损失,因此,它的输入功率等于输出功率.实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器.\n1．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∶1B．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∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1\n解析：对于理想变压器,可认为无漏磁,因而穿过两个线圈的交变磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比；D选项可以认为忽略热损耗,故输入功率等于输出功率.答案：BD\n\n\n4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(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→P2→P1→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→P2→P1→I1.\n[特别提醒](1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”,即用户消耗多少,原线圈就提供多少,因而输出功率决定输入功率.(2)可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源,对负载电路进行动态分析时,可以参照直流电路动态分析的方法.\n2．对理想变压器,下列说法中正确的是()A．原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流,随副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电流,不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零\n解析：理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,且随副线圈的输出功率的变化而变化,原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流,当副线圈的电流为零时,原线圈的电流也为零,但原线圈电压并不一定为零,故A、B正确,C、D错误.答案：AB\n[例1]一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压U如图5－4－1所示.副线圈仅接入一个10Ω的电阻.则()图5－4－1\n[思路点拨]解答本题时应把握以下三点：(1)正弦式交变电流峰值与有效值的关系.(2)变压器原、副线圈电压与匝数的关系.(3)电流表示数、电热和功率需用交变电流有效值计算.\n\n[答案]D\n[借题发挥]对于理想变压器来说,变压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律,对于有几个副线圈的理想变压器,电流公式就不能使用了.\n1.如图5－4－2所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220V,60W”灯泡一只,且灯泡正常发光.则()图5－4－2\n答案：C\n[例2]如图5－4－3所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R.开始时,开关S断开.当S接通时,以下说法中正确的是()图5－4－3\nA．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大\n[答案]BCD\n[借题发挥]处理这类问题的关键是要分清变量与不变量,弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系,在理想变压器中,U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定,I1由I2和匝数比决定.\n2．一输入电压为220V,输出电压为36V的变压器副线圈烧坏了,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5－4－4所示,然后将原来线圈接到220V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1V,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()图5－4－4\nA．1100,360B．1100,180C．2200,180D．2200,360答案：B