54变压器（2）.doc

5.4 变压器（2）【教学目标】 1进一步理解变压器的工作原理；2学会运用变压器规律处理电路动态问题；3. 培养学生应用理想化物理模型分析问题、解决问题的能力。【重点难点】1变压器的工作原理的理解； 2变压器电路中的动态问题讨论。【旧知复习】1、 变压器的工作原理：。2、 理想变压器原、副线圈之间的重要关系关系式制约关系功率关系电压关系电流关系推导：3、 闭合电路欧姆定律的动态讨论思路： 【新课学习】一、 变压器变压原理的理解与应用 变压器的工作原理是互感现象，因此对恒定电流不适用，对回字形理想变压器，由于铁芯中的处处相同，所以，。例1：如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比n1：n2=4：1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动时，电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为A.3mA B.0C.48mAD.与负载R的值有关例2、如图所示，在绕制变压器时，某人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，另一半通过中间臂，已知线圈1、2的匝数比n1：n2=2：1，在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V点拨：变压器习题多集中于对变压器的工作原理及I、U、P、n等各量间的基本关系的考查。这类问题难度并不大，但同学们经常忽略变压器的工作原理和生搬硬套公式而出错，所以理解变压器的工作原理是解决此类问题的最好方法。思考：如果有一个如图所示的变压器，试推导出电压和功率关系U1n1n2n3U2U31、电压关系： 2、功率关系： 二、 理想变压器的动态问题的处理变压器的动态问题，指的是电路中某一部分或某一物理量的变化，引起电路其他部分或其他物理量的变化情况。理想变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原副线圈的电压U1 、U2，电流I1、I2，输入和输出功率P1、P2随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，上述各量随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。A1A2V1V2例3、如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？cbaU1PRS【变式训练】如图所示为一理想变压器，S为单刀三掷开关，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，则以下说法错误的是（ ）A、保持U1不变，S合在a处，当P上滑时，I1将增大B、保持P的位置不变，S合在a处，当U1增大时，I1将增大C、保持U1及P 的位置不变，若S由a合到c，则I1将增大D、保持U1及P 的位置不变，若S由a合到b，则R消耗的功率P2减小点拨：1、首先抓住三个决定原则：输入电压U1决定输出电压U2；输出电流I2决定输入电流I1；输出功率P2决定输入功率P1。2、 把副线圈当做电源，根据闭合电路的欧姆定律，判定副线圈电流、功率的变化。3、根据理想变压器变流规律和功率规律判定原线圈电流的变化及输入功率的变化。【当堂巩固】1、如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到 A.两个小电珠都发光，只是亮度不同 B.两个小电珠都不发光C.L2发光，L1不发光 D.L1发光，L2不发光2、如图所示的含有变压器的交流电路中，A1、A2都是交流电流表，在开关S从闭合到断开的过程中，A1、A2电流表的读数I1和I2的变化情况是A.I1变大，I2变小B.I1变小，I2变大C.I1、I2都变小 D.I1、I2都变大3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表V和电流表A均为理想电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin100t(V)单刀双掷开关位于a，下列说法中正确的是At=1/600s时，ac两点间的电压瞬时值为110VBt=1/600s时，电压表的读数为22VC滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大D单刀双掷开关由a拨向b，电压表和电流表的示数均变大【课后巩固】1、如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说法正确的是A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减小2、某理想变压器的原线圈接一交流电,副线圈接如图所示电路,电键S原来闭合,且R1=R2.现将S断开,那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是 ()A.U增大B.I增大C.P1减小D.P增大3、.某理想变压器原、副线圈的匝数比为559,原线圈所接电源电压按图所示规律变化,副线圈接有一灯泡,此时灯泡消耗的功率为40 W,则下列判断正确的是 ()A.副线圈两端输出的电压为VB.原线圈中电流表的示数约为0.18 AC.变压器的输入、输出功率之比为559D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin 100t V4、如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为15, 原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100 V时开始发光,下列说法中正确的有( )A. 开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变5、一台理想变