【第41课时变压器电能的输送】考点一理想变压器的基本规律及应用

1、1.2变压器的工作原理考点一 理想变压器的基本规律及应用 （ 高频 60）3.理想变压器各物理量的制约关系制约关系电压原线圈电压u和匝数比决定副线圈电压 U2功率副线圈的输出功率P出决定原线圈的输入功率P入电流副线圈电流12和匝数比决定原线圈电流Ii命题点1变压器的基本规律1. 一含有理想变压器的电路如图所示， 图中电阻R、R和R的阻值分别为3Q、 1Q、4Q ,?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，电流表的示数为4I .该变压器 原、副线圈匝数比为（） TOC o 1-5 h z A. 2B. 3C.4D. 5【解析】设

2、该变压器原、副线圈匝数比为k,当开关S断开时，原线圈两端电U UIR1,压U=UIRi,电流为Ii=I,副线圈的电压L2=7=,根据欧姆定律12= k kU2kIi=3HB，当开关S闭合时，原线圈两端电压 U =U_ 4lRi,电流为I= R? TOC o 1-5 h z 4I ,副线圈的电压U2 = J=匕誓，根据欧姆定律I 2=kI J =，综上 k krv解得k = 3,故A、C D错误，B正确.【答案】B2.如图所示，理想变压器的原线圈接在u = 220&sin 100冗t(V)的交流电源上， 副线圈接有R= 55 Q的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2 ： 1,电流表、电压 表均为理

3、想电表.下列说法正确的是()A.原线圈的卒&入功率为220,2 WB.电流表的读数为1 AC.电压表白读数为110 .2 VD.副线圈输出交流电的周期为50 s【解析】理想变压器原线圈两端电压的有效值为U = 220 V由=?得=U2 n2辿=110 V,即电压表的读数为110 V,通过负载电阻的电流I2=U2=？0 A = 2niR 55A,则副线圈白输出功率P= U2I2= 110X 2 W 220 W原线圈的输入功率等于副 线圈的输出功率，为220 W,故选项A、C错误.由nd 1=必12得I 1 =生=1 A,即电流表的读数为1 A,选项B正确.n1由u = 2202sin 100 T

4、tt(V)可知，角速度 =100冗rad/s ,原线圈所接交流电2的周期T=0.02 s,副线圈输出父流电的周期不变，仍为 0.02 s,选项D3错误.【答案】 B变压器公式中的U1 、 U2、 I 1、 I 2 及电表指示数均指有效值输出功率决定输入功率，输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流当原线圈中串联内阻( 或灯泡 ) 时， u1 为原线圈两端的电压， 并非是电源电压只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个副线圈的变压器没有这种关系 .命题点 2 交变电流“四值”与理想变压器的综合应用3.如图甲所示，ni ：窕=1 ： 2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1 m的光滑金属导

5、轨相连，导轨处于竖直向下、磁感应强度为B= 1 T的匀强磁场中，电阻不计，副线圈接阻值 R= 2 Q的电阻，与导轨接触良好的电阻r = 1 Q、质 量m= 0.02 kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙所示(正弦 图线 ) 规律变化，则 ()A.电压表的示数为 2 VB.电路中的电流方向每秒钟改变 5次C.电阻R实际消耗的功率为0.125 WD.在00.05 s的时间内外力F做功0.48 J 2【解析】由题图乙可知 =10冗rad/s ,导体棒产生的感应电动势的取大值为 Em= BLVm= 35 V,故电源电动势为 e = BLvsin w t=3sin 10 7tt (V),

6、电动势的有效值为E=拿=3 V,设原线圈的输入电压为 U,副线圈的输出电压 2为U2,原线圈的输入电流为Ii,副线圈的输出电流为12,则对含有原线圈的回路U1 n I 1由闭合电路欧姆定律有E= Ij + U,由变压器的工作原理可知3=一、丁=一,对U2 n2 i 2 n1含有副线圈的回路，由欧姆定律有U2= I2R,由以上式子可解得U1=1 V, A错误； 1父变电流的频率为f=T= 5 Hz,每个周期内电流万向改变 2次，故每秒钟电流n2_ _，、万向改变10次，B错误；电阻R两端电压U = U = 2 V,通过副线圈的电流I2 n1=U= 1 A,通过原线圈的电流I1 = n2l2 = 2 A,所以电阻R实际消耗的功率P=U2I2=2 W C错误；在At =0.05 s =