变压器拓展高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第三章

交变电流01非理想变压器的基本规律02理想变压器动态变化第3.2节

变压器拓展03非理想变压器动态变化非理想变压器问题PART011、变压器无铜损无铁损有磁损：原线圈产生的磁通没有全部通过副线圈非理想变压器问题101

【例题】（多选）两个线圈绕在如图所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的匝数之比n1：n2=2：1.在不接负载的情况下（

）A.线圈1输入电压为220v时，线圈2输出电压为110VB.线圈1输入电压为220v时，线圈2输出电压为55VC.线圈2输入电压为110v时，线圈1输出电压为220VD.线圈2输入电压为110v时，线圈1输出电压为110VBD（2）电阻R与原线圈并联：①输入电压:U1=UR=U电源②输入电流:I1≠I电源=I电源-IR③功率关系:(I电源

-IR)U1≠U电源I电源=I2U2（1）电阻R与原线圈串联：①输入电压:U1≠U电源

=U电源

-UR②输入电流:I1=I电源③功率关系:I1(U电源

-UR)≠U电源I电源=I2U2非理想变压器问题2022、变压器无磁损无铁损有铜损——原线圈有电阻；【例题1】在图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为定值电阻，R2=R3=20Ω,各电表均为理想电表。已知电阻R2中的电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是()A.电压表示数为20VB.电阻R1=20ΩC.电阻R1功率为20WD.变压器传输的功率为20WA【例题2】(多选)理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=3∶1,现在M、N两点间接一交流电源,小灯泡a、b、c均正常发光,小灯泡b正常发光时的电阻为4Ω、额定功率为16W,小灯泡a、c完全相同,已知电源的输出功率为32W,则下列说法正确的是

(

)A.小灯泡c的额定功率为8WB.小灯泡a的额定电流为0.5AC.小灯泡b的额定电压为8VD.M、N间所加电源的电压为24VAC【例题3】（多选）如图所示的理想变压器电路中,变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶2,在a、b端输入正弦交流电压U,额定功率相等的甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光,则下列说法正确的是(

)A.乙灯泡的额定电流最小B.甲灯泡的额定电压为U/3C.甲灯泡的电阻最小D.乙灯泡的额定电压最小ABC理想变压器的动态变化PART02理想变压器的动态变化1011、动态变化问题:电源电压不变，线圈匝数比变化或负载变化导致的副线圈回路和原线圈回路中各电学物理量的变化。（1）电源电压和负载不变，匝数比变化，若匝数n2增大:①原回路：U1不变→U2增大→I2、P2增大→I1增大(P1增大)②副回路：各元件所有量都增大，反之都减小。R1R2（2）匝数比不变，负载R变化，若负载增大，即R减小:①原回路：U1不变→U2不变→R减小

→I2、P2增大→I1增大(P1增大)理想变压器的动态变化202②副回路：除路端电压外，其余各元件各电学量“串反并同”③副回路变阻器：I变增大，U变减小，P变看R变和r等效的大小关系。

R1R2BC

BDV3

BC【例题4】理想变压器的原线圈通过a

或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路、如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若（）ADA．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个泡均变亮非理想变压器的动态变化PART03非理想变压器的动态变化特点和分析方法01U不变，匝数比不变，R变化时，两回路的各电学物理量怎么变化？非理想变压器的动态变化特点：负载变化时，变压器输出电压U2也随着变化，相当于副回路电动势改变，判断各元件的电学量时不能再用闭合电路恒定电源的知识点解决。1、思维方法：将非恒定电源转化为恒定电源2、分析方法：等效电源法等效电源的电动势和内阻02R变化时，变压器输出电压U2变化，但交流电源电压U不变。

Er等效电路U2

I2等效电动势E=？等效电源内阻r=？U不变，匝数比不变，R增大时，各元件各电学量如何变化？动态变化结果03（1）副回路：根据E=U2+I2r，可知

①定值电阻元件各电学量，“串反并同”

②变压器输出功率P出：看外电阻和等效内阻r的大小关系。③变阻器电学量：端电压增大，电流减小，电功率看变阻器电阻和

电源再次等效后的内阻大小关系。（2）原回路：①U2随U1增而增；②I2随I1减而减；③P入随P出增大而增大。ErU2

I2

【练习1】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（

）A.

L1先变暗后变亮，L2一直变亮B.L1先变亮后变暗，L2一直变亮C.L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗D.L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗A【例题2】(多选)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．

交流电源电压保持不变，三个定值电阻阻值相等，滑动变阻器阻值最大阻值