高考物理一轮复习课件交变电流多匝副线圈

高中物理解题模型高中物理

一轮复习交变电流（6/9）高中物理

一轮复习交变电流（6/9）1产生和描述2图像问题3“四值”问题4LC振荡电路5变压器基础6多匝副线圈7原线圈含电阻8变压器动态分析9远距离输电相关知识：交变电流

—多匝副线圈1.理想变压器多匝副线圈基本公式：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

电压关系：功率关系：电流关系：推导：推导：相关知识：交变电流

—多匝副线圈2.理想变压器多匝副线圈等效电阻：等效电阻关系：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

U1

R1I1

R2

R3

推导：相关知识：交变电流

—多匝副线圈3.“日”字形理想变压器（铁芯各处材料及横截面积均相同）：电压关系：推导：功率关系：电流关系：推导：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

相关知识：交变电流

—多匝副线圈4.“日”字形理想变压器等效电阻（铁芯各处材料及横截面积均相同）：等效电阻关系：推导：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

U1

R1I1

【例题1】功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕n=70匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表1的示数为3.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则次级线圈的匝数n2=______；（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值u=311sin100πt(V)的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为______V（计算结果保留三位有效数字）；（3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。总结：1.理想变压器：电压之比等于匝数之比；2.现实变压器：能量损失，受电线圈电压值小于理论值；交变电流

—多匝副线圈280110大于【例题2】（1）如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格均为“22V，11W”的灯泡，当变压器的输入电压U1=220V时，三感灯泡恰好都能正常发光，电流表A的示数为0.4A。已知原线圈的匝数n1=1000，副线圈的匝数n3=300。求：①副线圈的匝数n2；②灯泡L3的额定功率。（2）图甲、图乙所示理想变压器原线圈的输入电压有效值均为U，匝数均为150，副线圈上所连的两个电阻的阻值均为R。图甲中两个副线圈的匝数分别为40、60，图乙中副线圈的匝数为100。下列说法正确的是（）A．通过图甲、乙中原线圈的电流之比为26∶25 B．图甲、乙中变压器的输入功率之差为U2/(75R)C．图乙中每个电阻的功率为U2/(3R)D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为2∶3交变电流

—多匝副线圈①②A总结：1.一对多理想变压器：；；2.等效电阻：；【例题3】如图，一匝数为100匝的固定矩形线圈abcd，其面积为0.01m2，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化规律为（T）。线圈两端接一原副线圈匝数n1:n2:n3=3:1:2的理想变压器。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A。已知R1=1Ω，导线电阻不计。则（）A．线框产生的感应电动势（V）B．矩形线圈abcd的电阻r=1ΩC．电阻R2=2ΩD．S1、S2均闭合时，电流表示数为20/11A总结：1.熟练掌握电压、电流及功率关系；2.等效电阻法的优势在于把多个回路整理为一条回路进行求解；交变电流

—多匝副线圈BD方法一：方法二：【例题4】（1）在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该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n1:n2=2:1，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流220V电压时（）A．若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0B．若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为110VC．若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为110V

D．若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为220V（2）如图为“日”字形变压器示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1、n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻。将中间线圈接入电压的交变电流，下列说法正确的是（）A．每匝线圈中磁通量的变化率都相同B．电压表V1的示数为14.4VC．电压表V1和V2示数比为4:5

D．电流表A1和A2示数比为5:4交变电流

—多匝副线圈DC总结：1.“日”字形变压器穿过线圈磁通量不相等导致电压之比不等于匝数之比；2.等效电阻：；例题1例题2例题3例题4交变电流

—多匝副线圈【例题1】功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕n=70匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表1的示数为3.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则次级线圈的匝数n2=______；（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值u=311sin100πt(V)的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为______V（计算结果保留三位有效数字）；（3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。280110大于例题1例题2例题3例题4交变电流

—多匝副线圈【例题2】（1）如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格均为“22V，11W”的灯泡，当变压器的输入电压U1=220V时，三感灯泡恰好都能正常发光，电流表A的示数为0.4A。已知原线圈的匝数n1=1000，副线圈的匝数n3=300。求：①副线圈的匝数n2；②灯泡L3的额定功率。（2）图甲、图乙所示理想变压器原线圈的输入电压有效值均为U，匝数均为150，副线圈上所连的两个电阻的阻值均为R。图甲中两个副线圈的匝数分别为40、60，图乙中副线圈的匝数为100。下列说法正确的是（）A．通过图甲、乙中原线圈的电流之比为26∶25 B．图甲、乙中变压器的输入功率之差为U2/(75R)C．图乙中每个电阻的功率为U2/(3R)D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为2∶3①②A例题1例题2例题3例题4交变电流

—多匝副线圈【例题3】如图，一匝数为100匝的固定矩形线圈abcd，其面积为0.01m2，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化规律为（T）。线圈两端接一原副线圈匝数n1:n2:n3=3:1:2的理想变压器。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A。已知R1=1Ω，导线电阻不计。则（）A．线框产生的感应电动势（V）B．矩形线圈abcd的电阻r=1ΩC．电阻R2=2ΩD．S1、S2均闭合时，电流表示数为20/11ABD方法一：方法二：例题1例题2例题3例题4交变电流

—多匝副线圈【例题4】（1）在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该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n1:n2=2:1，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流220V电压时（）A．若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0B．若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为110VC．若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为110V

D．若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为220V（2）如图为“日”字形变压器示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1、n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻。将中间线圈接入电压的交变电流，下列说法正确的是（）A．每匝线圈中磁通量的变化率都相同B．电压表V1的示数为14.4VC．电压表V1和V2示数比为4:5

D．电流表A1和A2示数比为5:4DC本节重点：交变电流

—多匝副线圈1.理想变压器多匝副线圈基本公式：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

电压关系：电流关系：等效电阻关系：2.“日”字形理想变压器（铁芯各处材料及横截面积均相同）：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

电压关系：电流关系：等效电阻关系：交变电流（6/9）讲解人：王老师谢谢观看交变电流

—多匝副线圈【例题2】（1）利用风力发电会出现发电高峰与用电高峰错时的现象，需要设计节能储能输电网络。如图，若风力发电输出功率恒为500kW，输电线总电阻R=100Ω，其余电阻不计，用户两端电压恒为U=48kV。白天用户的用电功率为480kW，夜晚用户的用电功率为96kW，所有变压器均为理想变压器。正确的是（）A．白天输送给储能站的功率为10kW B．夜晚输送给储能站的功率为40kWC．白天输电线上损失的功率为10kW D．白天输电线上损失的功率为0.4kW总结：1.电压互感器：原线圈匝数多，原线圈接在火零线间；2.电流互感器：副线圈匝数多，原线圈串接在火线或零线上；；交变电流

—多匝副线圈（2）某同学模拟远距离供电原理设计了如图所示电路，a、b间接入一电压为u=31.1sin50πt(V)的正弦交流电源。图中线圈的匝数关系n1:n2=5:27，n3:n4=5:1，n1:n5=10:1定值电阻R1、R2、R3、R4阻值均为11Ω，开始开关S闭合。所有变压器均为理想变压器。正确的是（）A．电流表的读数为1A

B．电压