高中物理第十一章 第2讲 变压器[精选].ppt

自耦变压器问题 【典例】(10分)自耦变压器①铁芯上只绕有 一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部 分。一升压式自耦调压变压器的电路如图所 示,其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为1900匝,原 线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上。当②变压器输出电压调至最大时,负载③R上的功率为2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且④变压器是理想的,则U2和I1分别约为多少? 【审题——抓住信息，快速推断】 关键信息 信息挖掘 题 干 ①铁芯上只绕有一个线圈 原副线圈的磁通量时刻相同,变化率相同,和普通变压器的原理相同,基本量的关系相同 ②变压器输出电压调至最大时 副线圈为最大匝数1 900匝时,输出电压最大 ③R上的功率为2.0kW 原副线圈的功率相同,注意单位换算 ④变压器是理想的 利用理想变压器的基本关系和制约关系求解 【答题——规范解题，步步得分】 由理想变压器原、副线圈中电压得: (2分) 电流关系可得: (2分) 功率关系可得:U1I1=P2, (2分) 所以当变压器输出电压调至最大时,副线圈的匝数也最大n2=1900匝, 负载R上的功率也最大为2.0kW, 则 (2分) (2分) 答案：380V　9.1 A 【双基题组】 1.(2013·渝北模拟)如图所示,一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22 W;原线圈电路中接有理想电压表和理想电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则(　　) A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.05 A C.U=110 V,I=0.2A D.U=110 V,I=0.2 A 【解析】选A。由变压原理 可得U1=110V,即电压表示 数为110V。由P入=P出,灯泡正常发光可得P入=U1I1=P出=22W, I1= A=0.2 A,故A正确。 2.(2013·黄山模拟)如图所示的交流电 路中,理想变压器输入电压为U1,输入功 率为P1,输出功率为P2,各交流电表均为理想电表。当滑动变阻器R的滑动头向下移动时(　　) A.灯L变亮 B.各个电表读数均变大 C.因为U1不变,所以P1不变 D.P1变大,且始终有P1=P2 【解析】选D。滑动头向下移动时,变阻器R的实际应用阻值变小,变压器负载总电阻变小,副线圈总电流增大,R0上电压降增大,因此电压表示数变小,灯L变暗,而电流表示数变大,故A、B均错误;U1虽然不变,但输入端电流增大,故有P1=U1I1增大,但理想变压器始终有P1=P2,所以C错误,D正确。 【高考题组】 3.(2012·重庆高考)如图所示,理想变压器的原线圈接入 u=11 000 sin100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6Ω 的导线对“220V　880 W”的电器RL供电,该电器正常工作。由 此可知(　　) A.原、副线圈的匝数比为50∶1 B.交变电压的频率为100 Hz C.副线圈中电流的有效值为4 A D.变压器的输入功率为880 W 【解析】选C。因为用电器正常工作,可知电器RL上的电压是 220V,电流4 A,C正确;副线圈电压244 V,所以原副线圈匝数比 A错误;变压器不改变交变电流的频率,原线圈电压 频率50Hz,副线圈电压频率还是50 Hz,B错误;变压器输入功率 等于输出功率,输出功率大于880 W,所以输入功率也大于880 W, D错误。 4.(2011·福建高考)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是(　　) A.输入电压u的表达式u= sin(50πt)V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W 【解析】选D。由图乙知周期为0.02s,因此输入电压的表达式 u= sin(100πt)V,A错;只断开S2,L1、L2两端的电压小于额 定电压,都不能正常发光,B错;只断开S2,负载电阻变大,功率变 小,C错