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2019-2020年高中物理第五章交变电流第四节变压器2学案新人教版选修【学习目标】1.能根据变压器原理分析理想变压器副线圈有多匝情况时电压、电流与匝数的关系;2.能根据理想变压器的特点解决有关变压器动态问题;3.掌握两类互感器的特点并能解决相关问题【新知预习】1.理想变压器的基本关系
(1)输出功率输入功率,即P出P入,U1I1U2I2.
(2)原副线圈两端的电压跟匝数成,即
(3)原副线圈中的电流跟匝数成(仅限一个副线圈),即
(4)原副线圈的交变电流的周期T和频率f2.互感器应用用于将高电压变成低电压,或将大电流变成小电流的变压器这样可以测量高电压和大电流了a.电压互感器要求原线圈联在电路中,副线圈接交流电压表,原线圈匝数副线圈匝数b.电流互感器要求原线圈联在电路中,副线圈接交流电流表,原线圈匝数副线圈匝数【导析探究】导析一若理想变压器有两个副线圈或者多个副线圈,电压、电流原副线圈匝数的关系例
1.如图1所示,理想变压器原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6V2W”的小灯泡,L2是“12V4W”的小灯泡,当n1接上交流电压时,L
1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为A.AB.AC.AD.A例
2.如图2所示,理想变压器三个线圈的匝数之比为n1:n2:n3=10:5:1,其中n1接到220V的交流电源上,n2和n3分别与电阻R
2、R3组成闭合回路已知通过电阻R3的电流I3=2A,电阻R2=110Ω,求通过电阻R2的电流和通过原线圈的电流.导析二:探究理想变压器的动态分析问题(变压器动态问题制约思路)动态分析问题的思路程序可表示为U1P1例
3.如图3所示,理想变压器给负载R供电.保持输入的交变电压不变,各交流电表对电路的影响不计.当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是()A.V1和V2不变,A1增大,A2减小,P增大B.V1和V2不变,A1和A2增大,P增大C.V1和V2不变,A1和A2减小,P减小D.V1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小例
4.如图4所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则()A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大B.保持P的位置及U1不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变,K合在a处时,若U1增大,I1将增大导析三:互感器例
5.如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2200WD.线路输送电功率是
2.2×106W【当堂检测】1.用一理想变压器向一负载R供电,如图所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是A.I2增大,I1也增大B.I2增大,I1却减小C.I2减小,I1也减小D.I2减小,I1却增大2.有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节,如图所示,在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈上加一电压为U的交流电,则 A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表的读数变小C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表的读数变小3.如图所示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率A.只减少副线圈匝数B.只减少原线圈匝数C.只增加副线圈匝数D.只减小R的阻值4.关于只有一只副线圈的理想变压器,下列说法中正确的是()A.输出功率由输入功率的大小而决定B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定C.输出端负载越大原线圈中的电流越小D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大5.理想变压器原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈有可调电阻R设原线圈电流为I1,输入功率为P1,副线圈电流为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abI1kU1PR图4。