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 ⑤ ⑥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11V C.电流表示数为5A D.交变电流的频率为50Hz 2.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10mA D.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 ... ...