【第41課時變壓器電能的輸送】考點一理想變壓器的基本規(guī)律及應(yīng)用

1、1.2變壓器的工作原理考點一 理想變壓器的基本規(guī)律及應(yīng)用 （ 高頻 60）3.理想變壓器各物理量的制約關(guān)系制約關(guān)系電壓原線圈電壓u和匝數(shù)比決定副線圈電壓 U2功率副線圈的輸出功率P出決定原線圈的輸入功率P入電流副線圈電流12和匝數(shù)比決定原線圈電流Ii命題點1變壓器的基本規(guī)律1. 一含有理想變壓器的電路如圖所示， 圖中電阻R、R和R的阻值分別為3Q、 1Q、4Q ,?為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定.當 開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I;當S閉合時，電流表的示數(shù)為4I .該變壓器 原、副線圈匝數(shù)比為（） TOC o 1-5 h z A. 2B. 3C.4D. 5【解析】設(shè)

2、該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為k,當開關(guān)S斷開時，原線圈兩端電U UIR1,壓U=UIRi,電流為Ii=I,副線圈的電壓L2=7=,根據(jù)歐姆定律12= k kU2kIi=3HB，當開關(guān)S閉合時，原線圈兩端電壓 U =U_ 4lRi,電流為I= R? TOC o 1-5 h z 4I ,副線圈的電壓U2 = J=匕誓，根據(jù)歐姆定律I 2=kI J =，綜上 k krv解得k = 3,故A、C D錯誤，B正確.【答案】B2.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u = 220&sin 100冗t(V)的交流電源上， 副線圈接有R= 55 Q的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為 2 ： 1,電流表、電壓 表均為理

3、想電表.下列說法正確的是()A.原線圈的卒&入功率為220,2 WB.電流表的讀數(shù)為1 AC.電壓表白讀數(shù)為110 .2 VD.副線圈輸出交流電的周期為50 s【解析】理想變壓器原線圈兩端電壓的有效值為U = 220 V由=?得=U2 n2辿=110 V,即電壓表的讀數(shù)為110 V,通過負載電阻的電流I2=U2=？0 A = 2niR 55A,則副線圈白輸出功率P= U2I2= 110X 2 W 220 W原線圈的輸入功率等于副 線圈的輸出功率，為220 W,故選項A、C錯誤.由nd 1=必12得I 1 =生=1 A,即電流表的讀數(shù)為1 A,選項B正確.n1由u = 2202sin 100 T

4、tt(V)可知，角速度 =100冗rad/s ,原線圈所接交流電2的周期T=0.02 s,副線圈輸出父流電的周期不變，仍為 0.02 s,選項D3錯誤.【答案】 B變壓器公式中的U1 、 U2、 I 1、 I 2 及電表指示數(shù)均指有效值輸出功率決定輸入功率，輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流當原線圈中串聯(lián)內(nèi)阻( 或燈泡 ) 時， u1 為原線圈兩端的電壓， 并非是電源電壓只有一個副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比，多個副線圈的變壓器沒有這種關(guān)系 .命題點 2 交變電流“四值”與理想變壓器的綜合應(yīng)用3.如圖甲所示，ni ：窕=1 ： 2的理想變壓器原線圈與水平放置的間距L=1 m的光滑金屬導

5、軌相連，導軌處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B= 1 T的勻強磁場中，電阻不計，副線圈接阻值 R= 2 Q的電阻，與導軌接觸良好的電阻r = 1 Q、質(zhì) 量m= 0.02 kg的導體棒在外力F的作用下運動，其速度隨時間按圖乙所示(正弦 圖線 ) 規(guī)律變化，則 ()A.電壓表的示數(shù)為 2 VB.電路中的電流方向每秒鐘改變 5次C.電阻R實際消耗的功率為0.125 WD.在00.05 s的時間內(nèi)外力F做功0.48 J 2【解析】由題圖乙可知 =10冗rad/s ,導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的取大值為 Em= BLVm= 35 V,故電源電動勢為 e = BLvsin w t=3sin 10 7tt (V),

6、電動勢的有效值為E=拿=3 V,設(shè)原線圈的輸入電壓為 U,副線圈的輸出電壓 2為U2,原線圈的輸入電流為Ii,副線圈的輸出電流為12,則對含有原線圈的回路U1 n I 1由閉合電路歐姆定律有E= Ij + U,由變壓器的工作原理可知3=一、丁=一,對U2 n2 i 2 n1含有副線圈的回路，由歐姆定律有U2= I2R,由以上式子可解得U1=1 V, A錯誤； 1父變電流的頻率為f=T= 5 Hz,每個周期內(nèi)電流萬向改變 2次，故每秒鐘電流n2_ _，、萬向改變10次，B錯誤；電阻R兩端電壓U = U = 2 V,通過副線圈的電流I2 n1=U= 1 A,通過原線圈的電流I1 = n2l2 = 2 A,所以電阻R實際消耗的功率P=U2I2=2 W C錯誤；在At =0.05 s =