2024-2025学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册 第三章 交流电 专题强化13 变压器的综合问题 课件

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DISANZHANG第三章专题强化13　变压器的 综合问题 1.掌握变压器动态问题的分析方法(重难点)。2.会解决具有多个副线圈的变压器问题(重点)。3.掌握变压器原线圈有负载的电路的分析方法(重难点)。 学习目标 一、理想变压器的制约关系和动态分析二、有多个副线圈的变压器 内容索引专题强化练三、变压器原线圈有负载的电路分析理想变压器的制约关系和动态分析一1.电压、电流、功率的制约关系输入电压U1输出电压U2 P出P入 2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1。(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1。 　(多选)(2023·自贡市田家炳中学期中)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法正确的是A.保持U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B.保持U1不变，S由a切换到b，则I2减小C.保持U1不变，S由b切换到a，则I1增大D.保持U1不变，S由a切换到b，则变压器的输入功率增大√√保持U1不变，S由b切换到a时，副线圈匝数增大，则输出电压U2增大，电流I2增大，R消耗的功率增大，由变压器功率关系可知，输入功率也增大，故I1增大，A错误，C正确；S由a切换到b时，副线圈匝数减少，则输出电压U2减小，输出电流I2减小，所以根据P2=I2U2知，P2减小，又因P1=P2，所以变压器输入功率减小，B正确，D错误。 　(2024·杭州市第二中学高二期末)如图所示为街头通过降压变压器给用户供电的示意图。负载变化时变压器的输入电压(市区电网的电压)不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，滑动变阻器R代表用户用电器的总电阻。忽略变压器上的能量损耗，各电表为理想交流电表，当用户的用电器增加时，下列说法正确的是A.用户用电器的总电阻R变大B.电表A2的示数变大，A1的示数变小C.电表V2的示数不变，V3的示数变小D.电表V1的示数与输电线损失的电压均变大√ 返回有多个副线圈的变压器二  √√  多个副线圈问题的分析思路当有多个副线圈时，电压比等于匝数比仍然成立，但电流不再与匝数成反比，而要根据原、副线圈功率相等去推导。返回变压器原线圈有负载的电路分析三 U-UR   I-IR  　(多选)(2020·全国卷Ⅲ)在如图(a)所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，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=10 Ω，R3=20 Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流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.所用交流电的频率为50 Hz B.电压表的示数为100 VC.电流表的示数为1.0 AD.变压器传输的电功率为15.0 W√√  如图所示的理想变压器，原、副线圈上接有完全相同的五个灯泡，A、B两点间输入有效值恒为UAB的正弦交流电压。当开关S断开时，L1、L2、L3和L4四个灯泡的亮度相同。假定原、副线圈匝数分别为n1、n2，灯泡的阻值恒定，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合后五个灯泡均不损坏，下列说法正确的是A.n1∶n2=1∶3B.开关S断开时，UAB∶UCD=3∶1C.开关S闭合时，UAB∶UCD=13∶3D.开关S闭合时，灯泡L1的亮度比S断开时暗√  返回四专题强化练1.(多选)钳形电流表多用于大电流估测。某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器。按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，放开手柄，铁芯闭合。导线中的交流电在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得知导线中的电流。关于该钳形电流表，下列说法正确的是A.该钳形电流表属于升压变压器B.该钳形电流表属于降压变压器C.若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大D.若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小基础强化练1234578910116√√1234578910116钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是升压变压器，故A正确，B错误；根据n1I1=n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，故C正确，D错误。12345789101162.(2020·北京卷)如图所示，理想变压器原线圈接在u=Umsin(ωt+φ)的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后A.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V2的示数不变D.电流表A1的示数不变√1234578910116  1234578910116√1234578910116 1234578910116开关S闭合后，副线圈电路总电阻减小，通过副线圈的电流I2增大，根据I1n1=I2n2，可知通过原线圈的电流增大，即开关S闭合后，电流表示数增大，故C错误；开关S闭合后，增加R2的光照强度，R2电阻减小，副线圈电路总电阻减小，则通过副线圈的电流增大，故定值电阻R1两端电压增大，则灯泡并联电路两端电压减小，则开关S闭合后，增加R2的光照强度，灯泡L1变暗，故D正确。1234578910116 √√1234578910116 1234578910116 1234578910116 5.如图所示，接入理想变压器中的四个规格相同的灯泡均正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为A.1∶1∶1B.3∶2∶1C.6∶2∶1D.2∶2∶11234578910116√1234578910116 1234567891011 √1234567891011  1234567891011√能力综合练√1234567891011 1234567891011 1234567891011 √1234567891011 9.如图所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n2、n3，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略温度对灯泡灯丝电阻的影响)A.线圈A的匝数 B.灯泡L2两端的电压C.变压器的输入功率 D.通过灯泡L1的电流√1234567891011 1234567891011123456789101110.(多选)(2024·重庆市期末)某供电示意图如图所示，若变压器为理想变压器，所有电表视为理想交流电表，当开关S闭合时，各电表示数变化情况为A.A1示数增大 B.A2示数减小C.V1示数增大 D.V2示数减小√√ 123456789101111.(2022·湖南卷)如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表　　的示数为U，理想电流表　　的示数为I。下列说法正确的 1234567891011尖子生选练A.保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变B.保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大C.保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大D.保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小√1234567891011 12345678910111234567891011 返回