高中物理 第5章 交变电流 4 变压器课件 新人教版选修32.ppt

4 变压器 自学线索 学基础导学 一 变压器的原理 电源 负载 互感 磁场 感应电动势 电压 二 电压与匝数的关系 能量损失 匝数 降压 升压 讲要点例析 理想变压器工作时的几个关系 2 推导 若理想变压器原 副线圈的匝数分别为n1 n2 原线圈两端加交变电压u1 副线圈输出电压为u2 2 功率关系 1 p1 p2 2 推导 根据能量守恒定律 对于没有能量损失的理想变压器 输入功率等于输出功率 即p入 p出 只有一个副线圈时 p1 p2 存在多个副线圈时p1 p2 p3 答案 a 1 制约关系 1 电压制约当变压器原 副线圈的匝数比 n1 n2 一定时 输出电压u2由输入电压决定 即u2 n2u1 n1 可简述为 原制约副 变压器的动态分析 2 电流制约当变压器原 副线圈的匝数比 n1 n2 一定时 且输入电压u1确定时 原线圈中的电流i1由副线圈中的输出电流i2决定 即i1 n2i2 n1 可简述为 副制约原 3 负载制约 变压器副线圈中的功率p2由用户负载决定 p2 p负1 p负2 变压器副线圈中的电流i2由用户负载及电压u2确定 i2 p2 u2 总功率p入 p线 p2 即变压器的输入功率是由输出功率决定的 解析 逐项分析如下 此类问题首先要根据题意分清变量和不变量 其次要明确变量之间的相互制约关系 对于电压 输入决定输出 对于电流和功率 输出决定输入 答案 c 点拨 小灯泡发光 当一个线圈连接到交流电源上时 由于交变电流的大小和方向都在不断地变化 会使电流产生的磁场也在不断地变化 这样两线圈间就会发生互感现象 使另一线圈产生感应电动势 从而使小灯泡发光 两种特殊的变压器一 自耦变压器如图所示 铁芯上只绕一个线圈 低压线圈是高压线圈的一部分 既可以作为升压变压器使用 也可以作为降压变压器使用 练随堂演练 1 如图所示的四个电路中 能够实现升压的是 解析 变压器只能对交变电流变压 不能对直流变压 故a b错误 由于电压与线圈匝数成正比 所以d能实现升压 答案 d 2 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 解析 此题考查的是对变压器原理的掌握 对理想变压器 无磁通量损漏 因而穿过两个线圈的交变磁通量相同 磁通量变化率相同 因而每匝线圈产生感应电动势相等 电压与匝数成正比 理想变压器可以忽略热损耗 故输入功率等于输出功率 b d正确 答案 bd 3 下列四幅图中 能正确表示电流互感器工作的有 解析 由对变压器种类的介绍知 电流互感器连接方式为串联 故a c错误 电流互感器是大电流变小电流 变压器的电流关系是与匝数成反比 故与互感器串联的线圈 即原线圈 匝数少 与电流表连接的副线圈匝数多 d正确 答案 d 5 如图所示 在铁芯上 下分别绕有匝数n1 800和n2 200的两个线圈 上线圈两端与u 51sin314tv的交流电