3.3 变压器 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第二册

3.3变压器预习案高二物理教科版（2019）选择性必修第二册1.了解变压器的构造及其工作原理2.知道如何探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系3.掌握理想变压器的原、副线圈的电压与匝数的关系，能应用理想变压器的功率关系分析电流关系并解决基本问题4.了解变压器的一些应用重点、难点应用理想变压器的功率关系分析电流关系并解决基本问题1．变压器的构造变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。（1）原线圈：与①___________连接的线圈，也叫初级线圈。（2）副线圈：与②______连接的线圈，也叫次级线圈。（3）铁芯：硅钢叠合成的闭合框架，能增强磁场和集中磁感线。2．变压器的工作原理变压器工作的基础是③______现象。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。3．作用改变交变电流的电压。4．理想变压器（1）没有④____________的变压器叫作理想变压器。理想变压器是一个理想化模型。（2）特点：无漏磁：磁感线全部集中在铁芯中，穿过每匝线圈的磁通量都相同。无铜损：线圈的电阻不计，不产生热量，不引起电能损失、无铁损：铁芯中涡电流忽略不计，不发热，不引起电能损失。5．电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即⑤____________。6．两类变压器副线圈的电压比原线圈电压⑥______的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压⑦______的变压器叫升压变压器。7．变压器的效率变压器的输出功率与输入功率之比，叫作变压器的效率。8.理想变压器的特点及规律（1）工作原理（2）基本规律电压关系：。当有n组线圈时，则有。功率关系：对于理想变压器，不考虑能量损失，。电流关系：由功率关系，当只有一个副线圈时，，得。当有多个副线圈时，。

答案：①交流电源②负载③互感④能量损失⑤⑥低⑦高1.如图所示，一理想变压器原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压。副线圈中接一电动机，电阻为，电流表示数为1A。电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是()A.电动机的输出功率为33W B.电动机两端的电压为11VC.电流表示数为5A D.交变电流的频率为50Hz2.某电学研究小组根据电工技术中“钳形电流测量仪”工作原理，自制了一个50Hz的钳形电流表，如图所示，铁芯左侧绕有匝数为的线圈，并与电流表A组成闭合电路。某次进行测量时，钳口打开，把被测的通电导线放在钳口中间，通过电流表A，可以间接测出通电导线中的电流。不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗，则下列说法正确的是()A.该测量仪属于升压变压器B.该测量仪工作原理是利用自感现象C.若导线中通过的是10A直流电，电流表中通过的电流是10mAD.电流表的示数随铁芯左侧线圈的匝数增加而变大3.如图所示，理想变压器的原线圈和副线圈的匝数分别为和。正弦交流电源有效值，内阻，扬声器电阻。为保证扬声器获得尽可能大的电功率，下列选项中的最佳值为()A. B. C. D.4.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是()A.保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端的电压减小B.保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大C.保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变小D.保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端的电压变小

答案以及解析1.答案：A解析：D.根据交变电压的瞬时表达式可知，角速度则此交流电的频率为D错误；B.原线圈中的电压有效值为根据理想变压器的原副线圈的电压与匝数关系可得，副线圈的电压即电动机两端的电压为B错误；C.根据理想变压器的原副线圈的电流与匝数关系可得，电流表示数C错误；A.电动机输出功率为A正确。故选A。2.答案：A解析：A.根据题意可知，原线圈匝数为1，副线圈匝数为100，则该测量仪属于升压变压器，故A正确；B.该测量仪工作原理是利用互感现象，故B错误；C.若导线中通过的是10A直流电，变压器不工作，电流表无示数，故C错误；D.根据公式铁芯左侧多绕几圈导线，即增大，而和不变，故应减小，故电流表示数减小，故D错误。故选A。3.答案：A解析：等效电路如图所示设原线圈电流为，副线圈电流为，则有故又因为故由闭合电路欧姆定律故电源的输出功率为故当时扬声器消耗的功率最大，即解得故的最佳值为3:1。故选A。4.答案：B解析：A.保持电压不变，根据可知，副线圈两端的电压不变，选项A错误；B.保持滑片P不动，当变大时，根据可知，变压器次级电压变大，次级电流变大，则扬声器的功率变大，选项B正确；C.保持电