高中物理4.2《变压器》学案1鲁科版选修3-2

1、4.2变压器学案1【要点导学】变压器问题解题思路思路1:电压思路变压器原、副线圈的电压之比为u/ u=ni/止；当变压器有多个副绕组时 u/ nn=l2/ n2=u/ n3= 。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pi=f2;当变压器有多个副绕组时p=r+p3+。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 i/12=n2 ni;当变压器有多个副绕组时ni i i=nbi 2+n?13+ 。思路4:制约思路1 .电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（ni/n2）一定时，输出电压 l2由输入电压决定，即 l2=n2u/ni。2 .电流制约：当变压器原、副

2、线圈的匝数比（ni/n2）一定，且输入电压 u确定时，原线圈中白电流ii由副线圈中的输出电流 i2决定，即ii=ni2l2/ni。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12由用户负载及电压 u确定，i2=p/u；总功率p总=p/f2。动态分析问题的思路程序可表示为：用心爱心专心5u1 _niu c n.，2-u决定 2认定i2_且二巴w匚1221t决定_旦二业p11决定a/ a t相等；对“ h ”型变压器有图 5-5-1思路5:原理思路变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中a 1/ at = a 2/ at + a 3/ at。 【

3、范例精析】例1、如图5-5-1所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线接两个相同的灯泡0和,输电线的等效电阻为 r,原线圈输入端接最大值恒定的交流电压， 回路中接有一块理想电流表，当开关 s接通时，以下说法正确的是（） a.原线圈中电流表示数增大；b,副线圈两端mn的输出电压增大；c.灯泡4的亮度变暗；d.输电线上产生的损耗增大。解析：因原线圈的输电线电阻不计，加在原线圈两端的电压即为变压器的输入电压q,保持不变，对此变压器而言，由 x 工知，副线圈的输出电压 叨（即忆）不变，当开关s闭合时，灯泡 4并联到 白两端，使副线圈所在回路的总电阻变小，由闭合电路欧姆定律得，通过输电线的电流 4变大，输

4、电线分压 u犬变大，损耗功率变大；已知副线圈的输出电压u2不变,故而灯泡两端电压变小，灯4的实际功率变小，灯泡变暗；已知副线圈所在回路的总电阻变小，因而副线圈损耗的总功率显变大，原线圈的输入功率 聋变大,通过电流表的电流】变大,故选 a c、d。例2、在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图图5-5-2所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的匝数之比 ni：n2=2:1。在不接负载的情况下，正确的是（）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5

5、5vc、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多了中间臂，原副线解：若代常规公式将发生差错，原因是变压器的组成发生了重要变化,圈的磁通量不再相等。 原有公式不再适用。 可以这样考虑由于不接负载输出端无电流，该端 的线圈本身不产生磁通量， 通过输出端线圈每匝的磁通量只有通过输入端线圈每匝磁通量的 一半。由于是理想变压器，近似有以下公式：设线圈1为输入端：则u1=n1丝 u2 =n2 a） 2. : t.:t联合则 曲=迎_ u2=u1/4 b正确。n1 n2同理，若线圈2为输入端，则 u1 = n1 &（中/2） u2 =n2

6、 11; t2 t2u1 _ u2n1 一 n2u 1=3, d正确理想变压器原线圈1接u1=220 v交流电压，副线圈 2的输出电压u2=6 v,电流强度i 2=4 a, 副线圈3输出电压为 u=250 v,电流强度 h=0.4 a ,如图5-5-3所示.若氏为24匝，则原线圈中电流强度i1为多少？副线圈小匝数为多少？ 解析：由u3 =?，得m=n213 = 24 x至9 = 1000匝u2 n2u26由ui二上u 2 n2得 n1=n2u-1 = 24x 220 = 880 匝u26由 i ei=i 2n2+13,得a=0.56 a12n2 13n3 _ 4 24 0.4 1000 n18

7、80【能力训练】图 5-5-41、如图5-5-4所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为m、必，原线圈加交流电压 ui,以下说法正确的是（）a、s断开时，mnfe压最大，on电压为零b、s断开时，mnfe压为零，on电压为umi/n 2c、s闭合时，mnt压为 un2/nid、s闭合时，且滑动触头向下滑时，原线圈电流变小，副线圈电流变大 2、有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图 5-5-5所示，如果负载电阻的滑图 5-5-5动触片向上移动，则图中所有交流电表的示数及输入功率变化情况正确的是（）a、vi, v2不变，ai增大，a2减小，p增大b、vi, v2不变，a, a2增大，p增大c

8、、vi, v2不变，a, a2减小，p减小d、vi不变，v2增大，ai减小，a2增大，p减小3、一理想变压器原线圈接交变电流，副线圈接一电阻，下列哪些方法可使输入功率增加（ ）a、增大负载电阻b、减小负载电阻图4图 5-5-6c、增加副线圈匝数h增加原线圈匝数5-5-74、如图图5-5-6接法中的自耦变压器滑头 p向上滑动时，则（ a r上的电压上升，电流增大 b r上的电压上升，电流减小 c r上的电压下降，电流增大 d r上的电压下降，电流减小 5、甲、乙两个理想变压器，它们的原、副线圈的匝数比以及连接方式如图所示.若输电导线的电阻不计，甲的输入电压是 220v,负载中每个电阻 r的阻值均