《2018年高三物理一轮总复习专题11.3理想变压器及基本关系的理解应用名师伴学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018年高三物理一轮总复习专题11.3理想变压器及基本关系的理解应用名师伴学（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题11.3 理想变压器及基本关系的理解应用课前预习 自我检测1. 判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)变压器不但可以改变交流电压，也可以改变直流电压。()(2)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。()(3)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。()(4)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。()(5)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。()2. (多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为21。电池和交变电源的电动势都为6 V，内阻均不计。下列说法正确的是()AS与a接通的瞬间，R中无感应电流BS与a接通稳定后，
2、R两端的电压为0CS与b接通稳定后，R两端的电压为3 VDS与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为21【答案】BC3. 如图所示，理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100t(V)的交变电压，副线圈通过电阻r6 的导线对“220 V880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()A原、副线圈匝数比为501B交变电压的频率为100 HzC副线圈中电流有效值为4 AD变压器的输入功率为880 W【答案】C4. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R44 ，电流表A1的示数为0.2 A
3、。下列判断正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为21B原线圈和副线圈的匝数比为51C电流表A2的示数为0.1 AD电流表A2的示数为0.4 A【答案】B【解析】由电压表V示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1U1I1，P1P2IR，所以电流表A2的示数为I2 A1 A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比，A错误，B正确。5图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是()A电流表A2的示数变大B电压表的示数变大C电流表A1的示数变小D灯L
4、1的亮度变暗【答案】C 课堂讲练 典例分析考点一 理想变压器的基本关系应用【典例1】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u124sin 100t(V)。下列说法正确的是()AA的读数为2.0 ABV的读数为48 VC该交变电流的频率为100 HzD变压器输入功率为96 W【答案】 A【解析】 由表达式知输入电压有效值为24 V，电压与匝数成正比，故副线圈电压即电压表的示数为12 V，B错误；安培表的示数为I A2 A，A正确；由表达式知道角速度100 rad/s，频率为50 Hz，故C错误；副线圈中灯泡消耗的功率PUI122 W24
5、 W，输入功率等于输出功率，D错误。【反思总结】 1. 理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P入P出。(2)电压关系：。若n1n2，为降压变压器；若n1n2，为升压变压器。(3)电流关系：只有一个副线圈时，；有多个副线圈时，U1I1U2I2U3I3UnIn。2. 原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系：U1决定U2；(2)电流关系：I2决定I1；(3)功率关系：P出决定P入。【跟踪短训】1. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的
6、示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为()A. 2 B. 3 C. 4 D. 5【答案】 B考点二理想变压器中有关物理量的动态分析【典例2】有一种调压变压器的构造如图所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是()A当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，
7、电压表读数变小D当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大【答案】 A【反思总结】分析动态问题的思路程序为：【跟踪短训】 2. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大【答案】 B【解析】 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗
8、的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误。【典例3】如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则()A保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表
9、读数变大B保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小C保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大D保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小【答案】BC【反思总结】1. 抓住理想变压器问题中的两个“弄清”：(1)弄清变量和不变量如原线圈电压不变，原、副线圈的匝数比不变，其他物理量可随电路的变化而发生变化。(2)弄清动态变化过程中的决定关系，如U2由U1决定，P1、I1由P2、I2决定。2. 理想变压器问题的分析流程：(1)由分析U2的情况；(2)由I2分析I2的情况；(3)由P1P2I2U2判断输入功率P1的情况；(4)由P1I1U1分析I1的变化情况。【跟踪短训】3. (多
10、选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R10 ，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()A当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB当单刀双掷开关与a连接，且t0.01 s时，电流表示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz【答案】AC 课后巩固 课时作业1通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时
11、，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别()A.， B()2R，C.， D()2R，【答案】 D【解析】：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，U2kU，此时输电线上的电流I，线路损耗的功率P1I2R，当匝数比为nk时，线路损耗的功率P2，则，D选项正确。2. 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为 220V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流
12、有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则 U2和I1分别约为()A380V和5.3A B380V和9.1AC240V和5.3A D240V和9.1A【答案】：B【解析】 由得，U2U1220V380V由功率关系P1P2，以及P1U1I1得，I19.1A，故选项B正确，选项A、C、D错误。3. 如图所示，理想变压器有两个副线圈，匝数分别为n1和n2，所接负载4R1R2，当只闭合S1时，电流表示数为1A，当S1和S2都闭合时，电流表示数为2A，则n1n2为()A11 B12C13 D14【答案】：B4如图所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两
13、种接线示意图，以下说法正确的是()A在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D甲、乙两图中的电表均为交流电流表【答案】：C【解析】：甲图为电压互感器、乙图为电流互感器。由此判断C项正确。乙图中N3对应大电流，匝数少，可使用较粗导线绕制，减少能量损失。N4对应小电流，匝数多，相对N3来说，可使用细些导线绕制，故A项错。5如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1 n231，则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为()AP、P B9P、C.、9P D、P【答案】：B6甲图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡标有“220V60W”字样且正常发光。从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示，则以下说法正确的是()At0.02s时发电机内线圈ABCD平面与磁场方向平行B电路中的电流方向每秒改变100次C变压器原、副线圈匝数之比为1511D交流发电机输出电流的函数表达式i0.2sin(50t)A【答案】：D7如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是()
