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1、高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 1页 第 2单元 变压器和电能的输送 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 2页 考点及模型 的构建 探秘规律 升华技巧 突破压轴技压群雄 课时作业 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 3页 考点及模型的构建 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 4页 一 、 变压器的作用 能够改变交流电压和电流的设备 【 例 1】 如图所示 ， A、 ： 1，相距 1 电阻不计的金属棒 m/ 则 M、 _ V， 灯泡 _ V. 高考调研 第十章 交变电流 传
2、感器 高三物理 (新课标版 ) 第 5页 【 解析 】 M、 1 1 5 V 5 V， 由于 M、 不能在副线圈中产生变化的磁通量 ， 故灯泡 V. 【 答案 】 5 0 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 6页 二 、 变压器的主要构造 由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的闭合铁芯和两个或更多用漆包线绕制而成的线圈组成 三 、 变压器的工作原理 互感现象是变压器工作的基础 ， 可用法拉第电磁感应定律来解释：在原线圈上加交变电压 U， 原线圈中就有交流电通过 ， 在铁芯中产生交变的磁通量 既然穿过副线圈 ， 必然会在副线圈中引起感应电动势 ， 所以这时的副线圈可以作为电
3、源使用 且产生交变电压 ， 一般用 当把用电器接在副线圈两端 ， 则通过用电器的电压就是 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 7页 【 例 2】 如图所示 ， 理想变压器原线圈中输入电压 300 V 副线圈两端电压 20 V， 输出端连有完全相同的两个灯泡 2， 绕过铁芯的导线所接的电压表 2 V， 求： 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 8页 (1)原线圈 (2)当开关 表 2 5 A， 则表 (3)当开关 表 1等于多少 ？ 【解析】 ( 1) 由法拉第电磁感应定律 E t，知 t，本题原、副线圈对应 有U 1n 13 300
4、2 得 n 1 1 650 匝 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 9页 ( 2) 由能量关系，知 3 300 220 5 解得 3A ，其中 2205 44 ( 3) 由能量关系，知 1以 I 12 22023 300 44A 23A 【答案】 ( 1) 1 6 50 ( 2) 13 A ( 3) 23 A 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 10页 四 、 变压器的基本规律 1 频率关系： 压器不能改变交流电的频率 (或周期 ) 【 例 3】 一台理想变压器的原 、 副线圈匝数比等于 10： 原线圈上的频率和副线圈上的频率之比等于
5、 ( ) A 10： 1 B 1： 10 C 1： 1 D 100： 1 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 11页 【 解析 】 理想变压器 ， 只能改变电压和电流 ， 不能改变交流电的频率和功率 【 答案 】 C 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 12页 2 功率关系： 压器不能改变功率 ， 更不能增加电能 一般大型变压器效率可达 97 所以实际上可认为变压器输入电功率 2 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 13页 3 电压关系 U 1U 2n 1n 2在铁芯无分支的情况下，不管副线圈有几组，总有
6、U 1n 1U 2n 2U 3n 3 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 14页 【 例 4】 (2010重庆 )一输入电压为 220 V， 输出电压为36 为获知此变压器原副线圈匝数 ，某同学拆下烧坏的副线圈 ， 用绝缘导线在铁芯上新绕了 5匝线圈 如图所示 ， 然后将原来线圈接到 220 测得新绕线圈的端电压为 1 V， 按理想变压器分析 ， 该变压器烧坏前的原 、 副线数分别为 ( ) 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 15页 A 1 100,360 B 1 100,180 C 2 200,180 D 2 200,360 【解析】 对新
7、绕线的理想变压器，根据变压比公式，得n 1 U 1U 3n 3 2201 5 1 100. 变压器烧坏前，同理 n 2 U 2U 1n 1 26220 1 100 180 ， B 项正确 【 答案 】 B 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 16页 4 电流关系 I 1I 2 n 2n 1 ( 成立条件：原副线圈 一对一 ) 【名师点拨】 I 1I 2n 2n 1的推导依据为 P 1 P 2 1 I 1 U 2 I 2 ，有I 1I 2n 2n 1，若副线圈对应多组，一定要从根本推导从能量观点分析： P 入 P 出 ，即 U 1 I 1 U 2 I 2 U 3 I
8、 3 U n I n . 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 17页 【 例 5】 如图是一个理想变压器的示意图 ， 共有三个线圈 其中有两个副线圈 原 、 副线圈的匝数之比为 10： 5： 1 ， 已知负载电阻 110 ， 11 ， 在原线圈 20 求通过 1、 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 18页 【解析】 因为 以 U21 10 V ， U322 V 因为 I 以 21 A ， 32 A 因为 1 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 19页 【 答案 】 1 A 2 A 【学法指导】 求解副线
9、圈多组的变压器问题，切忌不分条件乱套公式，导致出现I 1I 3 n 3n 1 的错解 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 20页 五 、 变压器各量间的关系 以下讨论的是原 、 副线圈一对一的情况 ， 如图所示 1 2的关系 原线圈两端电压 与 1、 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 21页 2 2的关系 原线圈对应功率 副线圈对应功率 当负载增多时 ， 在变压器额定功率允许的条件下 ， 2的变化而变化 ， 即 2， 【 例 6】 用理想变压器给负载电阻 下列哪种办法会增加变压器的输入功率 ( ) A 减小负载电阻 B 增加原线圈的
10、匝数 C 加粗原线圈的导线 D 减小副线圈的匝数 【 答案 】 A 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 22页 3 2的关系 2和负载决定 ， 当负载增多时 ， 负载电阻减小 ， 2的变化而变化 当 0时 ， 即次级线圈断开时 ， 称空载 对于实际变压器 对于理想变压器由 而 ， 故 0. 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 23页 【 例 7】 对实际降压变压器的输出端接有负载电阻 ， 下列说法中正确的是 ( ) A 在副线圈和负载断路时 ， 副线圈中的电流为零 ， 根据 可得 0， 即原线圈中的电流也为零 B 当副线圈和负载断路时
11、 ， 原线圈中的电流 其值是很小的 C 当副线圈和负载断路时 ， 原线圈中的电流 其值是很大的 D 原线圈通过电流小 ， 可用较细导线绕制 ， 副线圈通过电流大 ， 应用较粗的导线绕制 【 答案 】 考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 24页 思考： 有位同学说： “ 节约用电是没有意义的 ， 即使用户都不用电 ， 发电机仍在转动 ， 同样要消耗燃料 ” 他的说法对吗 ？ 为什么 ？ 【 提示 】 不对 因为都不用电 ， 相当于负载空载 ， 如果是理想变压器 ， 则 机械动力不消耗能量 对实际变压器 ， 这时对应的安培力也很小 ， 动力机械带动发电机很轻 高考调研 第十章 交变电流 传感器 高三物理 (新课标版 ) 第 25页 六 、 副线圈两端的电压 【 例 8】 如图所示 ， 理想变压器的原副线圈的匝数比为2： 1, A、 电源电压为 U， 则灯泡两端电压为 ( ) 2 U 高考调研 第十章 交变电流 传感器
