gkwlnd18难点18变压器问题难点探析

1、难点18变压器问题难点探析“3+x”高考突出对实践能力与创新能力的考查，命题更加贴近生活现实.由此，以变压 器这一常用机电装置工作原理为知识载体的高考命题，愈来愈频繁地见诸卷面，是高考能力 考查的热点和难点.难点磁场1. () (1995年上海，二、2)如图18-1所示，理 想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两 个相同的灯泡厶1和厶2；输电线的等效电阻为乩 开始时，电键 k断开.当k接通时，以下说法中止确的是a. 副线圈的两端m、n的输出电压减小b. 副线圈输电线等效电阻r上的电压增人图 181c. 通过灯泡厶的电流减小d. 原线圈中的电流增大2. ()如图182所示，理想变

2、压器输入电压3定，两 个副线圈的匝数分别为灼和心，当把同一个电阻先后接在a、b间和c、 d间时，通过电阻的电流和电阻两端的电压分别为“、6和厶、5,变 压器输入的电流分别为g 7/，则图 1822n27d.3 （/+/） =u2i2+u3h3. () (1996 年上海，二、5)如图 1&3 所示， 在绕制变压器时，某人误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，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数比为m : n2=2 : 1,在不接负载的情况下图 183a.当线圈1输入电压220 v时,线圈2输出电压为110vb

3、. 当线圈1输入电压220 v时，线圈2输出电压为55 vc. 当线圈2输入电压110 v时，线圈1输出电圧为220 vd.当线圈2输入电压110寸,线圈1输出电压为110v案例探究例1 ()如图18-4,为一理想变压器，k为单刀双 掷开关,p为滑动变阻器的滑动触头，5为加在原线圈两端的电压, i】为原线圈中的电流强度，则a. 保持口及p的位置不变，k由a介到"时，人将增人b. 保持1及p的位置不变，k由&合到a时，r消耗的功率 减小c. 保持3不变，k合在a处，使p上滑，人将增大图184d. 保持p的位置不变，k合在a处，若3增人，a将增人命题意图：以变压器动态问题为背景考

4、查考生综合分析能力及逻辑思维能力.b级要求.错解分析:部分考生对变压器工作原理理解不深刻，辨不清原副线圈中的变量与不变量, 理不明各量间”谁制约谁“的制约关系；导致错选.解题方法与技巧：k由a合到b时，劭减小,由口/山二讪?2,可知6增大,p2=u/r随 之增大,而pi=p2，乂 pi=huf从而厶增大,a正确；k由方合到。时，与上述情况相反, 戶2将减小，b正确;p上滑时,r增大,p灿白r减小,又p、=p2, pi=/i，从而厶减小, c错误;3增大，由 妇/叱可知,/增大,h=u2/r随之增大,由hlh=n2lni可知人也 增大，d止确.故选项a、b、d止确.例2 （） 台理想变压器原线圈

5、匝数77,= 1100匝，两个副线圈的匝数分别 是血=60匝，勿=600匝,若通过两个副线圈中的电流强度分别是72=1a, /3=4a,求原线圈 中的电流强度.命题意图：考查考牛分析推理能力.b级要求./yi + a7错解分析：违背能量守恒，生搬硬套公式，得hh 二 一,/尸3 a的错解. 12 + 3n解题方法与技巧：电流强度与匝数成反比，仅适用于理想变压器只冇一只副线圈的情况, 本题有两个副线圈，应根据理想变压器无能量损失來分析，由于理想变压器无能量损失，所 以有p,=p2+p3（pl为原线圈输入功率，戶2、戶3分别为两只副线圈的输出功率）根据电功率公式有：71 u=i2u2+hu3又因为

6、总7 = ,3= u1“3 fh ®把代入，整理得：lnl=i2n2+i3n3所以1 =1x60 + 4x600h00a=2.24 a锦囊妙计一、高考命题走势综观高考命题，对于变压器问题，多集中于対变压器的工作原理及/、u. p. n各量间 基本关系的考杳.由于变压器与电能的输送密切相关，贴近生活实际，触及能源利用的社会 热点，符合贴近现实突出能力的命题趋势，仍不失为备考的重点.二、解题思路思路1电压思路.变压器原、副线圈的电压z比为uju2二皿2；当变压器冇多个副绕组时 u l n =u j hfu j 思路2功率思路.理想变压器的输入、输岀功率为p入二p出，bp pi=p2；当变

7、压器有多个 副绕组时p二p2+p3+思路3电流思路.由i=p/u对只有一个副绕组的变压器有/|2=血如；当变压器有多个副绕组时如/|=/?2/2+心厶+思路4 （变压器动态问题）制约思路.（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（山加2）一定时，输出电压s山输入电 压决定,即ufujn、,可简述为“原制约副”.（2）电流制约：当变压器原、副线圈的帀数比（山/血）一定，且输入电压3确定时， 原线圈中的电流a由副线圈中的输出电流d决定,即h=n2i2lnf可简述为“副制约原”.（3）负载制约：变压器副线圈中的功率卩2市用户负载决定，p2=p如+p负2+；变压器副线圈屮的电流“由用八负载及电圧6确

8、定，【2二pjg 总功率p总二p线+p?. 动态分析问题的思路程序可表示为：zi-i 匚亠3“2"2 2尺负载 n pmuiuj 门4决定 2 决定 2决定1 决定思路5原理思路.变压器原线圈中磁通童发生变化，铁芯中a 0/和等；当遇到“”c.110v,110 vg)图 185型变压器时令a c/a 仁厶 02/a/+a 乜 z此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不适用于稳压或恒定电流的情况.歼灭难点训练1. ()在某交流电路屮，冇一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分別为 心=600/2=120,电源电压3=220 v,原线圈中串联一个0.2 a的保险丝，为保证保险丝不被

9、烧毁，则a. 负载功率不能超过44 wb. 副线圈电流最大值不能超过1 ac. 副线圈电流有效值不能超过1 ad. 副线圈电流有效值不能超过0.2 a2. ()如图 18-5 (d)、(z?)所 示，当图中a、b两端与e、/两端分别加上 220 v的交流电压时，测得c、d间与g、h 间的电压均为110 v.若分别在c、d两端与g、 力两端加上110 v的交流电压，则ci、b与巳、 /间的电压为a. 220v, 220 vb. 220 v, 110 vd. 220 v, 03. ( ) 一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，则下列哪些方法町 使输入功率增加为原来的2倍a. 次级线圈的匝数增

10、加为原来的2倍b. 初级线圈的匝数增加为原来的2倍c. 负载电阻变为原來的2倍1d. 副线圈匝数和负载电阻均变为原來的2倍4. ()如图18-6所示，变压器的原、副线圈的 斗匝数比一定，原线圈的电压为口时，副线圈的输出电压为2，|l、厶2、厶3为三只完全相同的电灯，开始时，电键k开启，然 l- 后当电键k闭合时a. 电压3不变，6变大b. 电灯厶变亮，b变暗c. 电灯厶变暗，厶2变亮d. 原线圈中的电流变大图 1875. ()如图1&7所示，理想变压器原、副线圈匝数rn : n2 :心=3 : 2 : 1,副线圈ii上接有“8 v, 8w”的灯泡厶】、b，副线圈iii上接有“6v, 9

11、 w”的灯泡厶3、s 原线圈上接有电阻/?,=3 q,当a、两端接交变电源后，厶、厶2正常 发光，贝i交变电源的输出功率为a.24 wb.34 w c.36 wd.72 w6. ()如图18-8,已知m : n2=4 : 3,&=100 q,变压器没有功率损耗,在原线圈上加上交流电压3=40 sin 100 trtv,则心上的发热功率是 w.若&=25 q,发热功率与&一样，则流过原线圈的电流厶 和流过&的电流比为7. ()发电机输出功率为100 kw,输出电压是250 v,用八需要的电压是220 v,输电线电阻为10 q.若输电线中因发热阳损失的功率为输送功率的4%,试求：图188(1) 在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.(2) 画出此输电线路的示意图.(3) 用户得到的电功率是多少？参考答案：难点磁场l.bcd 2.abcd 3.bd歼灭难点训练l.ac 2.b 3.d 4.bd 5.c图 18 16.4.5;3 : 47.解析：输电线路的示意图如图18 -1所示, 输电线损耗功率p =100x4% kw=4 kw