2020届高考物理一轮复习难点突破变压器问题难点探析
2020高考物理一轮能力提升 10-2变压器电能的输送考点+重点+方法 精品
第二课时 变压器 电能的输送【教学要求】1．了解变压器的构造和原理。
知道变压器的电压与匝数的关系，并能用这关系进行计算。
2．了解远距离输电的主要环节，知道远距离输电时应用高电压的道理。
【知识再现】 一、变压器 1、主要构造：（1）闭合铁芯。
（2）绕在铁芯上的原、副线圈（初级、次级线圈）。
2、工作原理：电磁感应（互感）。
3、几种常用的变压器（l ）自耦变压器：如调压变压器，铁芯上只绕一个线圈，可升压，可降压。
（2）互感器电压互感器：把高电压变成低电压，以便测量高电压。
（降压变压器） 电流互感器：把大电流变成小电流，以便测定小电流。
（升压变压器） 二、电能的输送1、输送电能的基本要求：可靠（供电线路工作可靠）、保质（电压和频率稳定）、经济（输电线路的建造和运行费用低，电能损耗少）。
2、关键：减小输电线路上的电能损耗，P 损=I 2R 。
3、方法：①减小输电线的电阻，如采用电阻率小的材料或增大导线的横截面积。
②高压输电：在输送功率一定的条件下提高输送电压，以减小输电电流，从而减小输电导线上损失的电功率。
知识点一理想变压器的原理及基本关系式由于理想变压器没有漏磁和能量损失，所以穿过原、副线圈的磁通量ф相等，磁通量的变化率△ф/△t 也总是相等，这种使原、副线圈产生的感应电动势与原、副线圈的匝数成正比．故变压器的工作原理是电磁感应（互感现象）．变压器的基本规律可概括为“三变三不变”，即：可改变交流的电压、电流、等效电阻；不能改变功率、频率和直流的电压。
变压器的变压比: U 1／n 1 = U 2／n 2= U 3／n 3 =… = ΔU ／Δn = k 变压器的变流比: n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……理想变压器的输入功率由输出功率决定：2211222222111/R n U n R U U I U I P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==== 【应用1】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=4:1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。
2020年高考物理一轮复习热点题型 专题27变压器与远距离输电
2020年高考物理一轮复习热点题型专题27变压器与远距离输电题型一 理想变压器原理的应用 题型二 理想变压器的动态分析 题型三 远距离输电题型四 两种特殊的变压器模型题型一 理想变压器原理的应用理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变 压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) (2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基 本 关 系功率 关系 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P 入＝P 出电压 关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：U 1U 2＝n 1n 2，与负载、副线圈的个数无关 电流 关系 (1)只有一个副线圈时：I 1I 2＝n 2n 1(2)有多个副线圈时：由P 入＝P 出得I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…＋I n U n 或I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋…＋I n n n频率 关系f 1＝f 2(变压器不改变交变电流的频率)【例题1】（2019·江苏卷）某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20V 时，输出电压 A ．降低2 V B ．增加2 V C ．降低200 V ．增加200 V【答案】D【解析】由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即1122U n U n =，得：2211n U U n =，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有：2211n U U n ∆=⋅∆，当输入电压增加20V 时，输出电压增大200V ，故D 正确。
2．（2019·山东省潍坊市高三模拟训练）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=11:5，原线圈接u l =110sin100πt V 的交流电，电阻R 1=R 2=25 Ω，D 为理想二极管，则A ．通过电阻R 1的电流为2 AB ．二极管的反向耐压值应大于50 VC ．原线圈的输入功率为大于50 WD ．通过原线圈的电流为15A 11【答案】BC【解析】由表达式知原线圈电压有效值为110552V2U ==，根据122n U U n =，得副线圈两端电压为2252U V =，则通过电阻R 1的电流为2112522A 25U I R ===；故A 错误；输出电压最大值为50 V ；故要使电路正常工作，反向耐压值应大于50 V ，故B 正确；根据电流热效应，22223(252)2U T T R R ⨯=，所以R 2两端的电压为325V U =，则通过R 2的电流为223251A 25U I R ===，输出端的总功率【例题3】(2016·全国卷Ⅰ·16)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为()A.2B.3C.4D.5 【答案】 B【解析】 开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n22＋3I ；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4I I 2′＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2′＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U 2′＝I 2′R 2＝4In 1n 2，由U 1′U 2′＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1′＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1′＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，联立解得n 1n 2＝3，选项B 正确.【例题4】(多选)(2016·全国卷Ⅲ·19)如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a 和b 的电功率之比为9∶1D.此时a 和b 的电功率之比为1∶9 【答案】 AD【解析】 设灯泡的额定电压为U 0，两灯泡均能正常发光，所以原线圈输入端电压为U 1＝9U 0，副线圈两端电压为U 2＝U 0，故U 1U 2＝91，n 1n 2＝U 1U 2＝91，A 正确，B 错误；根据公式I 1I 2＝n 2n 1可得，I 1I 2＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P ＝UI 可得，灯泡a 和b 的电功率之比为1∶9，C 错误，D 正确.题型二 理想变压器的动态分析1.匝数比不变的情况(如图)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2不变. (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化. (3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化. 2.负载电阻不变的情况(如图)(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，故U 2变化. (2)R 不变，U 2变化，故I 2发生变化.(3)根据P 2＝U 22R，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化.【例题1】(2018·天津理综·4)教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R 供电，电路如图9所示，理想交流电流表A 、理想交流电压表V 的读数分别为I 、U ，R 消耗的功率为P .若发电机线圈的转速变为原来的12，则( )A.R 消耗的功率变为12PB.电压表V 的读数变为12UC.电流表A 的读数变为2ID.通过R 的交变电流频率不变 【答案】 B【解析】 发电机线圈的转速变为原来的12，由E ＝nBS ω2知，原线圈中输入电压变为原来的12，频率变为原来的12.根据U 1U 2＝n 1n 2，知U 2变为原来的12，即U 2＝12U ，则通过R 的电流变为原来的12，R 消耗的功率P 2＝U 22R ＝14P ，根据I 1I 2＝n 2n 1，原线圈上的电流也变为原来的12，即电流表A 的读数变为12I ，故选B.【例题2】 (多选)(2018·山东省临沂市一模)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R 为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L 1和L 2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法正确的是( )A.交流电压的频率为50 HzB.电压表的示数为11 VC.当照射R 的光强增大时，电流表的示数变大D.若L 1的灯丝烧断后，电压表的示数会变小 【答案】 ABC【解析】 由题图乙可知交流电压周期T ＝0.02 s ，所以频率为f ＝1T＝50 Hz ，故A 正确；原线圈接入电压的最大值是220 2 V ，所以原线圈接入电压的有效值是U ＝220 V ，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，所以副线圈两端电压是11 V ，所以电压表的示数为11 V ，故B 正确；R 阻值随光强增大而减小，根据I ＝UR知副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，可知原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以电流表的示数变大，故C 正确；当L 1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D 错误.【例题3】(2018·山西省重点中学协作体期末)如图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，R t 为阻值随温度升高而变小的热敏电阻，R 1为定值电阻.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电.下列说法中正确的是( )A.输入变压器原线圈的交流电压的瞬时值表达式为u ＝362sin 50πt VB.变压器原、副线圈中的电流之比为4∶1C.t ＝0.01 s 时，发电机的线圈平面位于中性面D.R t 温度升高时，变压器的输入功率变小 【答案】 C【解析】 由题图乙可知交流电压最大值U ＝36 2 V ，周期T ＝0.02 s ，可由周期求出角速度的值为2π0.02 rad/s ＝100π rad/s ，则可得交流电压u 的瞬时值表达式u ＝362sin 100πtV ，故A 错误；根据I 1I 2＝n 2n 1可知变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4，故B 错误；t ＝0.01 s 时，瞬时值为零，发电机的线圈平面与磁场方向垂直，发电机的线圈平面位于中性面，故C 正确；R t 处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，变压器的输入功率变大，故D 错误.题型三 远距离输电1.理清三个回路远距离输电电网间的基本结构如图所示.输电过程的电路被划分为三个独立的回路，即电源回路、输送回路和用户回路.在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源，每个回路均可应用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系则是联系不同回路的桥梁.2.抓住两个物理量的联系(1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，P 1＝P 2，I 1n 1＝I 2n 2.(2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是U 3U 4＝n 3n 4，P 3＝P 4，I 3n 3＝I 4n 4.3.掌握一个能量守恒定律发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为P 1＝P 线损＋P 用户.【例题1】(2019·安徽省马鞍山市质检)图甲为远距离输电示意图，理想升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1 000，理想降压变压器原、副线圈匝数比为1 000∶1，输电线的总电阻为1 000 Ω，若升压变压器的输入电压如图乙所示，用户端电压为220 V.下列说法正确的是( )A.输电线中的电流为3 AB.电站输出的功率为7 500 kWC.输电线路损耗功率为90 kWD.用户端交变电流的频率为100 Hz 【答案】 B【解析】 由题图乙知升压变压器输入端电压的最大值为U m ＝250 2 V ，有效值为U 1＝U m2＝250V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，得副线圈两端的电压U 2＝n 2n 1U 1＝1 0001×250 V＝2.5×105V ；用户端电压为220 V ，根据U 3U 4＝n 3n 4，得降压变压器原线圈两端的电压U 3＝n 3n 4U 4＝1 0001×220 V＝2.2×105V ，故输电线上损失的电压为ΔU ＝U 2－U 3＝3×104V ，则输电线上的电流为I ＝ΔU R ＝3×1041 000A ＝30 A ，电站的输出功率为P 1＝P 2＝U 2I ＝7 500 kW ，输电线路损耗功率为ΔP ＝I 2R ＝900 kW ，由题图乙可知，原线圈交变电流的周期为T ＝0.02 s ，则频率为f ＝1T＝50 Hz ，变压器不会改变交流电的频率，故用户端交变电流的频率为50 Hz ，故B 正确，A 、C 、D 错误.【例题2】(多选)(2018·广东省潮州市下学期综合测试)远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R ，则( )A.I 2<U 2RB.输电线损失的电功率为U22RC.提高输送电压U 2，则输电线电流I 2增大D.电厂输送电功率为U 2I 2 【答案】 AD【解析】 在输电线路上：U 2＝I 2R ＋U 3，所以I 2<U 2R，故A 正确；由于U 2不是R 两端的电压，所以输电线损失的电功率不是U22R，故B 错误；因为输送功率不变，根据P 2＝U 2I 2，可知提高输送电压U 2，则输电线电流I 2减小，故C 错误；因变压器为理想变压器，所以有P 1＝P 2＝U 2I 2，故D 正确.题型四 两种特殊的变压器模型1.自耦变压器自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图所示.2.互感器分为电压互感器和电流互感器，两者比较如下：电压互感器 电流互感器原理图原线圈 的连接 并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈 的连接 连接电压表 连接电流表互感器 的作用将高电压变为低电压 将大电流变为小电流利用的 公式U 1U 2＝n 1n 2I 1n 1＝I 2n 2【例题1】(2018·山东省菏泽市上学期期末)如图所示的调压器，滑动触头P 和Q 都可以调节，在输入交变电压一定的条件下，要使输出电压增大，输入电流增大，下列做法正确的是( )A.Q 不动，P 向下移动B.Q 不动，P 向上移动C.P 不动，Q 向上移动D.P 不动，Q 向下移动 【答案】 A【解析】 Q 不动，变阻器的有效电阻不变，P 向下移动，原线圈匝数n 1减小，输入电压U 1不变，副线圈匝数n 2不变，根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈的电压增大，即输出电压增大，根据欧姆定律可知输出电流增大，输入电流随之增大，故A 正确；Q 不动，变阻器的有效电阻不变，P 向上移动，原线圈匝数n 1增大，输入电压U 1不变，副线圈匝数n 2不变，根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈的电压变小，即输出电压变小，根据欧姆定律可知输出电流减小，输入电流随之减小，故B 错误；若P 不动，则原线圈的匝数不变，根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈的电压不变，输出电压不变，Q 向上移动，接入电路的电阻变小，输出电流变大，则输入电流随之变大，故C 错误；若P 不动，则原线圈的匝数不变，根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈的电压不变，输出电压不变，Q 向下移动，接入电路的电阻变大，输出电流减小，则输入电流随之减小，故D 错误.【例题2】(多选)(2018·山西省太原市三模)某50 Hz 的钳形电流表的工作原理如图所示.当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转.不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，已知n 2＝1 000 匝，当用该表测50 Hz 交流电时( )A.电流表G中通过的是交变电流B.若G中通过的电流为50 mA，则导线中的被测电流为50 AC.若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，G中通过的电流是10 mAD.当用该表测量400 Hz的电流时，测量值比真实值偏小【答案】AB【解析】变压器只改变交流电电压，不改变交流电的频率，电流表G中通过的仍是交变电流，A正确；根据变压器原副线圈电流与匝数成反比：I1I2＝n2n1，I1＝n2n1I2＝1 0001×0.05 A＝50 A，B正确；若导线中通过的是10 A矩形脉冲交流电，当电流方向不发生改变时，电流大小不变，副线圈中无感应电流，C错误；根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理，改变交流电的频率，不影响测量值的准确性，D错误.。
2020山东高考物理试卷分析及一轮复习应对措施 - 副本
2020山东高考物理试卷分析及一轮复习应对措施2020年9月8日星期二一、2020山东高考物理试卷题目考点分布题号分值分值背景知识点课本13乘客乘坐电梯+图像x-t图像，牛顿第二定律必修123核反应+电流核反应方程，电流定义式选修3-1，3-5 33双缝干涉实验装置折射率，介质中的速度选修3-443波形图振动方程，波的图像选修3-453变压器变压器，串并联电路规律选修3-1，选修3-2 63气体图像理想气体状态方程，热力学第一定律选修3-373火星探测器减速星表模型，牛顿第二定律必修1，必修2 83斜面滑轮连接体叠加受力分析，平衡问题必修194直角三棱镜全反射，折射率选修3-4104不等量同种电荷电势，电势能选修3-1114弹簧连接体平衡，简谐运动，做功，机械能，必修2，必修1 124不规则线框切割电磁感应，安培力选修3-2136手机拍摄物块沿斜面下滑运动学公式，图象，数据处理必修1148测电动势和内阻误差分析，描点作图，实物连接选修3-1157火罐和抽气罐理想气体状态方程，变质量问题选修3-3169滑雪在斜面上斜抛受力分析，斜抛运动，运动的合成和分解必修1，必修2 1714带电粒子在电磁场运动，空间运动电场加速，偏转，磁场圆周，运动合成分解必修2，选修3-11816往复多次斜面上的碰撞弹性碰撞，能量守恒定律，动量守恒定律，动能定理，多解周期性，运动学公式选修3-5，必修1，必修2单选24分多选16分实验14分计算题46分二、试卷难度分布基础题中档题拔高题1,3,4,5,6,7,8,10 2,9,12,13,14，15,16，17,18本次试卷阅读量、计算量较大，新颖度、创新性较之前有较大变化，这样就拔高了试卷在学生心目中的难度；整体来看难度贴合9:7:2的比例分配，本次试卷选择生活、科技为背景的题目较多，如第7题，第13题，第15题，第16题,充分发挥学生学科联系实际的能力，同时重点考察学生分析问题、思考问题、解决问题的能力；如第2题、第16题、第17题，对学生独立思考、把复杂问题简单化的能力要求较高。
2020届一轮复习人教版 变压器热点问题综合 课件(45张)
【答案】 BD
【解析】 变压器的变压比UU12＝nn12，其中 U1、U2 是变压器 原、副线圈两端的电压．U1＝Uab，由于二极管的单向导电特性， Ucd≠U2，A 项错误．增大负载电阻 R 的阻值，负载的电功率减 小，由于 P 入＝P 出，且 P 入＝I1Uab，所以原线圈上的电流 I1 减小， 即电流表的读数变小，B 项正确．C 项，d 端的电压由输入电压 Uab 决定，负载电阻 R 的阻值变小时，Ucd 不变，C 项错误．根据 变压器上的能量关系有 E 输入＝E 输出，在一个周期 T 的时间内，二 极管未短路时有 UabI1T＝UR2·T2(U 为副线圈两端的电压)，二极 管短路时有 UabI2T＝UR2T，由以上两式得 I2＝2I1，D 项正确．
【答案】 BD 【解析】 根据图乙可知，原线圈电压的最大值为 311 V， 则有效值 U1＝3121 V＝220 V，则nn12＝UU12＝51，解得 U2＝44 V，电 压表示数为 44 V，A 项错误；原线圈电压的最大值为 311 V，ω ＝2Tπ＝100πrad/s，则电压 u 的表达式为 u＝311sin100πt(V)， 故 B 项正确．仅增大电压 u 的频率，由于原线圈电压不变，线圈 匝数不变，电压表示数不变，则 D1 亮度不变．电感线圈频率越 大，阻碍作用越大，所以 D2 变暗，故 C 项错误，D 项正确．
A．变压器副线圈中输出交流电的频率为 25 Hz B．电压表的示数为 22 2 V C．Rt 处温度减小到一定值时，报警器 P 将会发出警报声 D．报警器报警时，变压器的输入功率比报警前小
2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件：第十一章 第2节 变压器 电能的输送
第2节 变压器 电能的输送素养提升基础知识一、理想变压器1.变压器的原理基础过关 紧扣教材·自主落实教材解读 现象是变压器工作的基础.电流通过原线圈时在铁芯中激发 ,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断 ,变化的磁场在副线圈中产生 电动势.在输入电压一定时,原、副线圈取不同的匝数,副线圈输出的电压也不一样.互感磁场变化感应2.理想变压器的基本关系(1)功率关系: .P 入=P 出降压升压3.几种常见的变压器(1)自耦变压器——调压变压器()()():2⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩电压互感器把高 变成低 ,其原线圈匝数 选填“多于”或“少于”副线圈匝数.互感器电流互感器:把大 变成小 ,其原线圈匝数 选填“多于”或“少于”副线圈匝数.电压电压多于电流电流少于二、电能的输送1.输电过程(如图所示)3.电压损失Ir(1)ΔU= .(2)ΔU=U-U′.I2r (2)ΔP=P-P′.(1)理想变压器的基本关系式中,电压和电流可以均为有效值.( )(2)变压器不但能改变交变电流的电压,也能改变直流电流的电压,还能改变交变电流的频率.( )(3)正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压.( )(4)变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小.( )(5)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.( )过关巧练√1.思考判断×××√2.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220 V,额定功率为 22 W;原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表.现闭合开关,灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )A3.(2018·广东深圳模拟)如图为远距离输电的电路原理图,则下列判断正确的是( )DA.U1>U2B.U2=U3C.I4<I2D.I1>I2解析:从电厂经升压变压器,电压被提高,U1<U2,而电流与匝数成反比,则有I 1>I2.故A错误,D正确;由于输电线存在电阻,所以U2>U3,故B错误;用户处为降压变压器,根据电流与匝数成反比,知I2<I4.故C错误.考点研析 核心探究·重难突破考点一 理想变压器的原理和基本关系1.变压器的工作原理2.理想变压器的制约关系【典例1】 (2016·全国Ⅲ卷,19)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )A.原、副线圈匝数之比为9∶1B.原、副线圈匝数之比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9AD【针对训练】 如图所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin 100πt(V),副线圈所在电路中接有一个电阻、小电动机、理想交流电压表和理想交流电流表.已知理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1.电阻的额定功率为44 W,小电动机内电阻为1 Ω,电流表示数为3 A,各用电器均正常工作.则( )A.电压表示数为31.1 VB.小电动机的输出功率为21 WC.变压器的输入功率为44 WD.通过保险丝的电流为30 AB考点二 理想变压器的动态分析1.变压器动态分析的两种情况(1)匝数比不变、负载发生变化的情况(如图)②当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1,故I1发生变化.③I2变化引起P2变化,P1=P2,故P1发生变化.(2)负载电阻不变、匝数发生变化的情况(如图)②R不变,U2改变,故I2发生变化.A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22 VB.当单刀双掷开关与a连接时,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小C.当仅把单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈输入功率变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,调节滑动变阻器滑片到适当位置,有可能实现调节前、后原线圈输入功率相等变压器动态分析要点反思总结处理此类问题的关键是要分清变量和不变量,弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系——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.1.[负载电阻变化](2019·山东淄博一中质检)如图所示,理想变压器原线圈两端的电压不变,电流表为理想电流表,副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻为R,开始开关S断开,当开关S闭合后,以下说法正确的是( )A.副线圈两端MN输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C.通过灯泡L 1的电流增大D.原线圈中电流表的示数增大题组训练D解析:理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的,由于输入电压和匝数比不变,所以副线圈的输出电压也不变,故A错误;由于副线圈的输出电压不变,当S闭合时,副线圈的电阻减小,所以总的电流变大,所以副线圈输电线等效电阻R上的电压增大,故B错误;当S闭合后,两个灯泡并联,电路的电阻减小,副线圈的电流变大,所以通过电阻R的电流变大,电压变大,那么并联部分的电压减小,所以通过灯泡L的电流减小,故C错误;由于变压器的输入功率和输出1功率相等,副线圈的电阻减小了,输出功率变大了,所以原线圈的输入功率也要变大,因为输入的电压不变,所以输入的电流要变大,故D正确.2.[原、副线圈匝数都变化](2016·四川卷,2)如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其他条件B不变,则( ) Array A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.原、副线圈两端电压的比值不变D.通过原、副线圈电流的比值不变考点三 远距离输电远距离输电问题的“三二一”1.理清三个回路在回路2中,U 2=ΔU+U 3,I 2=I 线=I 3.3.掌握一个守恒能量守恒关系式P1=P损+P4.【典例3】 (2019·山东济宁质检)图(甲)为远距离输电示意图,变压器为理想变压器,升压变压器原副线圈匝数比为 1∶100,输入电压如图(乙)所示,远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图(报警器未画出),R 1为定值电阻,R 2为半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小.未出现火警时,升压变压器的输入功率为660 kW.下列说法中正确的是( )A A.远距离输电线路损耗的功率为90 kWB.远距离输电线路损耗的功率为180 kWC.当传感器R 2所在处出现火警时,输电线上的电流变小D.当传感器R 2所在处出现火警时,R 2两端的电压变大【针对训练】 已投产运行的1 000 kV特高压输电项目,是目前世界上输电电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电,在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000 kV特高压输电,不考虑其他因素的影响.则( )D素养提升 学科素养·演练提升核心素养【思维拓展】 把握三点,解决含二极管的变压器问题1.二极管具有单向导电性:正向导通,反向截止.2.先假设二极管不存在,分析副线圈的电流,再利用二极管的单向导电性对副线圈的电流进行修正.3.结合能量守恒定律进行分析.【示例】 (多选)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1,n 2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a,b端和c,d端的电压分别为U ab 和U cd ,则( )BD A.Uab ∶U cd =n 1∶n 2B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压U cd 越大D.将二极管短路,电流表的读数加倍解析:因副线圈负载中有二极管,因此a,b两点间电压与c,d两点间电压不再满足与线圈匝数成正比,因此A项错误;增大负载电阻的阻值R,会使副线圈中的电流变小,因此原线圈中的电流表示数变小,故B项正确;副线圈两端电压由原副线圈的匝数比和原线圈电压决定,只减小负载电阻的阻值不会改变副线圈的电压,故c,d两点间电压不变,选项C错误;当二极管导通时会造成半波损失,若将二极管短路,半波损失会消失,因此电阻消耗的电功率会加倍,由P=UI知,因P加倍而U不变,因此I加倍,因此电流表的读数加倍,故D项正确.高考模拟BA.2B.3C.4D.5 C3.(2016·天津卷,5)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B点击进入课时训练。
高三物理最新教案-2020高考物理一轮复习资料：变压器
2－1 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈 接有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输 出功率为P2.当R增大时( ) A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大 解析：考查理想变压器及其相关知识．当副线圈接的可调电阻R增大时，变压器 输出功率P2减小，导致变压器输入功率P1减小，原线圈中电流I1减小，所以正确 选项是B. 答案：B
1．如图10－2－2所示，理想变压器原副线圈匝数之比为10∶1.原线圈接电压u＝ 310sin 100πt(V)的交流电源，副线圈接两个阻值均为R＝22 Ω的负载电阻，电 表均为理想电表，则下述结论正确的是( ) A．开关S断开时，A表的示数为0.1 A B．开关S断开时，V表的示数为22 V C．开关S闭合时，A表的示数为0.05 A D．开关S闭合时，V表的示数为22 V 答案：BC
图10－2－4
解析：本题考查变压器及功率的知识．由变压比求得输电线电压U＝2.2×104 V， 由变流比求得输电线电流I＝1×104 A，所以输送功率P＝UI＝2.2×108 W，C 对．
答案：C
1－2如图10－2－5所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1 100匝，副线圈匝数n2＝220匝， 交流电源的电压u＝220 sin 100πt(V)，电阻R＝44 Ω，电压表、电流表为理想电表， 则下列说法错误的是( )
【例2】 如图10－2－6所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路
中R1、R2为定值电阻，滑动触头P可在R上滑动．V1、V2为理想电压表，读 数分别为U1、U2；A1、A2两理想电流表的读数分别为I1、I2.当滑动触头P向 下滑动且U1示数一直不变时，则下列推断中正确的是( )
高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练
高二物理《变压器》重难知识点精析及综合能力提升训练（一）重难知识点精析 1．变压器的构造原线圈、 副线圈、 铁心2．变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。
3．理想变压器磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。
4．理想变压器电压跟匝数的关系： U 1/U 2= n 1/n 2说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。
因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。
在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。
5．理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1， U 3=13n n U 1 ， U 4=14n n U 4……可得出：n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……6．注意事项（1）当变压器原副线圈匝数比(21n n )确定以后，其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n n U 1)但若副线圈上没有负载 ， 副线圈电流为零输出功率为零 ， 则输入 功率为零，原线圈电流也为零，只有副线圈接入一定负载，有了一定的电流，即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I 1=12n n I 2），同时有了相等的输入功率，（P 入=P 出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
2020届高考物理一轮复习难点突破滑动变阻器应用分析
2020届高考物理一轮复习难点突破滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直截了当或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计操纵电路仍是历届考生应考的难点.●难点展台1.〔★★★★〕如图12-1所示，滑动变阻器电阻最大值为R ，负载电阻R 1=R ，电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开，滑动头c 移动时，R 1两端的电压范畴是多少？ 〔2〕当K 接通，滑动头c 移动时，R 1两端的电压范畴是多少？〔3〕设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同，a 、c 间长度为x ，当K 接通后，加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何？2.〔★★★★★〕用伏安法测金属电阻R x 〔约为5 Ω〕的值，电流表内阻为1 Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几k Ω，量程为3 V ，电源电动势为9 V ，滑动变阻器的阻值为0~6Ω，额定电流为5 A ，试画出测量R x 的原理图.●案例探究［例1］〔★★★★★〕用伏安法测量某一电阻R x 阻值，现有实验器材如下：待测电阻R x 〔阻值约5 Ω,额定功率为1 W 〕；电流表A 1〔量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω〕;电流表A 2〔量程0~3 A ，内阻0.05 Ω〕;电压表V 1〔量程0~3 V ，内阻3 k Ω〕;电压表V 2〔量程0~15 V ，内阻15 k Ω〕;滑动变阻器R 0〔0~50 Ω〕,蓄电池〔电动势为6 V 〕、开关、导线.为了较准确测量R x 阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图. 命题意图：考查正确选择实验仪器及据实验原理设计合理电路的实验能力.B 级要求. 错解分析：没能据安全性、准确性原那么选择A 1和V 1，忽视了节能、方便的原那么，采纳了变阻器的分压接法.解题方法与技巧：由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值，能够运算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为U =51⨯≈PR ≈2.2 V,I =5/1/≈R P =0.45 A. 那么电流表应选A 1，电压表应选V 1.图12-1又因30002.0⨯=⨯V A R R =24.5 Ω＞R x ，那么电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ，故第一考虑滑动变阻器的限流接法，假设用限流接法，那么被测电阻R x 上的最小电流为I min =5056+=+R E E x =0.11 A ＜I 额，故可用限流电路.电路如图12-2所示.●锦囊妙计一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点图12-3所示的两种电路中，滑动变阻器〔最大阻值为R 0〕对负载R L 的电压、电流强度都起操纵调剂作用，通常把图12-3〔a 〕电路称为限流接法，图12-3〔b 〕电路称为分压接法.负载R L 上电压调剂范畴〔忽略电源内阻〕负载R L 上电流调剂范畴〔忽略电源内阻〕 相同条件下电路消耗的总功率限流接法R R R L L+E ≤U L ≤E0R R E L +≤I L ≤LR EEI L分压接法0≤U L ≤E0≤I L ≤LR EE 〔I L +I ap 〕 比较 分压电路调剂范畴较大 分压电路调剂范畴较大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通R L 的电流I L =R R EL +，当R 0＞R L 时I L 要紧取决于R 0的变化，当R 0＜R L 时，I L 要紧取决于R L ，专门是当R 0<<R L 时，不管如何样改变R 0的大小，也可不能使I L 有较大变化.在分压电路中，不论R 0的大小如何，调剂滑动触头P 的位置，都能够使I L 有明显的变化.二、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原那么综合考虑，灵活择取.图12-3图12-21.以下三种情形必须选用分压式接法〔1〕要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调剂时〔如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路〕，即大范畴内测量时，必须采纳分压接法.〔2〕当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范畴较大〔或要求测量多组数据〕时，必须采纳分压接法.因为按图12-3〔b 〕连接时，因R L >>R 0＞R ap ,因此R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ，而整个电路的总阻约为R 0，那么R L 两端电压U L = IR并=R U·R ap ，明显U L ∝R ap ,且R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳平均，越便于观看和操作.〔3〕假设采纳限流接法，电路中实际电压〔或电流〕的最小值仍超过R L 的额定值时，只能采纳分压接法.2.以下情形可选用限流式接法〔1〕测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调剂，只是小范畴内测量，且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0，采纳限流式接法.〔2〕电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采纳限流式接法.〔3〕没有专门高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采纳时，可考虑安装简便和节能因素采纳限流式接法.●消灭难点训练1.〔★★★★〕〔2002年上海〕在如下图12-4所示电路中，当变阻器R 3的滑动头P 向b 端移动时A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小2.〔★★★★〕如图12-5所示，当变阻器R 2的触头P 向右滑动时，有A.电容器C 内电场强度增大B.电压表示数增大C.R 1上消耗的功率增大图12—4图12-5D.电源输出的功率一定增大3.〔★★★★〕如图12-6所示电路中，电源电动势为E ,内电阻为r ,R 1和R 2为定值电阻，R 3为可变电阻，当R 3的滑动头P 由a 向b 端滑动过程中，电压表V 1、V 2和电流表A 1、A 2的读数如何变化？4.〔★★★★〕将量程为100μA 的电流表改装成量程为1 mA的电流表，并用一标准电流表与改装后的电流表串联，对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1 mA ，试按实验要求画出电路图.5.〔★★★★★〕如图12-7所示，电源电动势E =12 V,内阻r = 0.5 Ω,R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,滑动变阻器的总电阻R 0=5 Ω,试分析：在滑动片K 从a 端移至b 端的过程中，电流表A 的示数如何变化?6.〔★★★★★〕用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕;直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 k Ω〕;直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕；滑动变阻器〔0~15 Ω、承诺最大电流1 A 〕；开关1个，导线假设干.依照器材的规格和实验要求画出实验电路图.参考答案［难点展台］1.〔1〕2E≤U 1≤E 〔2〕0≤U 1≤E 〔3〕U 1=I R 并，R 并=R LR x RL R x +⋅,I =L R x L R E)(-+并 得：U 1=Lxx L ELx +-22 2.如图12′—1图12′—1［消灭难点训练］ 1.B 2.A 、B图12-6图12-73.V 1示数减小 V 2示数增加 A 1示数增大 A 2示数减小4.如图12′—2图12′—25.电流表示数由大变小，然后由小变大.6.用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采纳外接法.在操纵电路中，假设采纳变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E++=24 mA ＞10 mA,现在电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采纳分压接法.如图12′—3所示.图12′—3。
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2020届高考物理一轮复习难点突破变压器问题难点探析〝3+X 〞高考突出对实践能力与创新能力的考查，命题更加贴近生活现实.由此，以变压器这一常用机电装置工作原理为知识载体的高考命题，愈来愈频繁地见诸卷面，是高考能力考查的热点和难点.●难点展台1.〔★★★★〕如图18-1所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2；输电线的等效电阻为R ，开始时，电键K 断开.当K 接通时，以下讲法中正确的选项是A.副线圈的两端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L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大2.〔★★★★〕如图18-2所示，理想变压器输入电压U 1一定，两个副线圈的匝数分不为n 2和n 3，当把同一个电阻先后接在a 、b 间和c 、d 间时，通过电阻的电流和电阻两端的电压分不为I 2、U 2和I 3、U 3，变压器输入的电流分不为I 1，I 1′，那么 A.3232n n U U = B.3232n n I I = C.232211n n I I =' D.U 1〔I 1+I 1′〕=U 2I 2+U 3I 33.〔★★★★★〕如图18-3所示，在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，线圈1、2的匝数比为N 1∶N 2=2∶1，在不接负载的情形下A.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出电压为110 V 图18—1 图18—2 图18—3B.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出电压为55 VC.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压为220 VD.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压为110 V●案例探究［例1］〔★★★★〕如图18-4，为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，那么A.保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大B.保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗的功率减小C.保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D.保持P 的位置不变，K 合在a 处，假设U 1增大，I 1将增大命题意图：以变压器动态咨询题为背景考查考生综合分析能力及逻辑思维能力.B 级要求.错解分析：部分考生对变压器工作原理明白得不深刻，辨不清原副线圈中的变量与不变量，理不明各量间"谁制约谁"的制约关系；导致错选.解题方法与技巧：K 由a 合到b 时，n 1减小，由U 1/U 2=n 1/n 2,可知U 2增大，P 2=U 22/R 随之增大，而P 1=P 2，又P 1=I 1U 1，从而I 1增大，A 正确；K 由b 合到a 时，与上述情形相反，P 2将减小，B 正确；P 上滑时，R 增大，P 2=U 22/R 减小，又P 1=P 2，P 1=I 1U 1，从而I 1减小，C 错误；U 1增大，由U 1/U 2=n 1/n 2可知，U 2增大，I 2=U 2/R 随之增大，由I 1/I 2=n 2/n 1可知I 1也增大，D 正确.应选项A 、B 、D 正确.［例2］〔★★★★〕一台理想变压器原线圈匝数n 1=1100匝，两个副线圈的匝数分不是n 2=60匝，n 3=600匝，假设通过两个副线圈中的电流强度分不是I 2=1 A ，I 3=4 A ，求原线圈中的电流强度.命题意图：考查考生分析推理能力.B 级要求. 错解分析：违抗能量守恒，生搬硬套公式，得出：132321n n n I I I +=+,I 1=3 A 的错解. 解题方法与技巧：电流强度与匝数成反比，仅适用于理想变压器只有一只副线圈的情形，此题有两个副线圈，应依照理想变压器无能量缺失来分析，由于理想变压器无能量缺失，因此有P 1=P 2+P 3〔P 1为原线圈输入功率，P 2、P 3分不为两只副线圈的输出功率〕图18—4依照电功率公式有：I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3① 又因为2121n n U U =,U 2=112U n n ② 3131n n U U =,U 3=13n n U 1 ③把②③代入①，整理得：I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3因此I 1=1100600460113322⨯+⨯=+n I n I n A=2.24 A ●锦囊妙计一、高考命题走势综观高考命题，关于变压器咨询题，多集中于对变压器的工作原理及I 、U 、P 、n 各量间差不多关系的考查.由于变压器与电能的输送紧密相关，贴近生活实际，触及能源利用的社会热点，符合贴近现实突出能力的命题趋势，仍不失为备考的重点.二、解题思路思路1 电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2=n 1/n 2;当变压器有多个副绕组时U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3=……思路2 功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P 入=P 出，即P 1=P 2；当变压器有多个副绕组时P 1=P 2+P 3+……思路3 电流思路.由I =P /U 知，对只有一个副绕组的变压器有I 1/I 2=n 2/n 1;当变压器有多个副绕组时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……思路4 〔变压器动态咨询题〕制约思路.〔1〕电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n 1/n 2〕一定时，输出电压U 2由输入电压决定，即U 2=n 2U 1/n 1，可简述为〝原制约副〞.〔2〕电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n 1/n 2〕一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1=n 2I 2/n 1，可简述为〝副制约原〞.〔3〕负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2=P 负1+P 负2+…；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2=P 2/U 2；③总功率P 总=P 线+P 2.动态分析咨询题的思路程序可表示为：U 122222121I R U I U n n U U 决定负载决定−−−−−→−=−−−−→−=决定决定−−−−→−=−−−−−−−−→−==1112211211)(U I P I U I U I P P P 1 思路 5 原理思路.变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中ΔΦ/Δt 相等；当遇到〝〞型变压器时有ΔΦ1/Δt =ΔΦ2/Δt +ΔΦ3/Δt ,此式适用于交流电或电压〔电流〕变化的直流电，但不适用于稳压或恒定电流的情形. ●消灭难点训练1.〔★★★★〕在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分不为n 1=600,n 2=120,电源电压U 1=220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，那么A.负载功率不能超过44 WB.副线圈电流最大值不能超过1 AC.副线圈电流有效值不能超过1 AD.副线圈电流有效值不能超过0.2 A2.〔★★★★〕如图18-5〔a 〕、〔b 〕所示，当图中a 、b 两端与e 、f 两端分不加上220 V 的交流电压时，测得c 、d 间与g 、h间的电压均为110 V.假设分不在c 、d 两端与g 、h 两端加上110 V 的交流电压，那么a 、b 与e 、f 间的电压为A.220 V ，220 VB.220 V ，110 VC.110 V ，110 VD.220 V ，03.〔★★★★★〕一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，那么以下哪些方法可使输入功率增加为原先的2倍A.次级线圈的匝数增加为原先的2倍B.初级线圈的匝数增加为原先的2倍 图18—5图18—6C.负载电阻变为原先的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原先的2倍4.〔★★★★〕如图18-6所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U 1时，副线圈的输出电压为U 2，L 1、L 2、L 3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K 开启，然后当电键K 闭合时A.电压U 1不变，U 2变大B.电灯L 1变亮，L 2变暗C.电灯L 1变暗，L 2变亮D.原线圈中的电流变大5.〔★★★★★〕如图18-7所示，理想变压器原、副线圈匝数n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1,副线圈Ⅱ上接有〝8 V ，8 W 〞的灯泡L 1、L 2，副线圈Ⅲ上接有〝6 V ，9 W 〞的灯泡L 3、L 4，原线圈上接有电阻R 1=3 Ω，当a 、b 两端接交变电源后，L 1、L 2正常发光，那么交变电源的输出功率为A.24 WB.34 WC.36 WD.72 W6.〔★★★★★〕如图18-8，n 1∶n 2=4∶3,R 2=100 Ω,变压器没有功率损耗，在原线圈上加上交流电压U 1=40 sin100πtV,那么R 2上的发热功率是________W.假设R 3=25 Ω,发热功率与R 2一样，那么流过原线圈的电流I 1和流过R 3的电流I 3之比为________.7.〔★★★★★〕发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.假设输电线中因发热而缺失的功率为输送功率的4%，试求：〔1〕在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.〔2〕画出此输电线路的示意图.〔3〕用户得到的电功率是多少？ 参考答案［难点展台］1.BCD2.ABCD3.BD［消灭难点训练］1.AC2.B3.D4.BD5.C 图18—7 图18—86.4.5;3∶47.解析：输电线路的示意图如图18′—1所示， 输电线损耗功率P 线=100×4% kW=4 kW ，又 P 线=I 22R 线输电线电流I 2=I 3=20 A原线圈中输入电流I 1=2501000001=U P A=400 A 因此201400201221===I I n n 如此U 2=U 112n n =250×20 V=5000 V U 3=U 2-U 线=5000-20×10 V=4800 V因此1124022048004343===U U n n 用户得到的电功率P 出=100×96% kW=96 kW图18′—1。