第3章 综合融通　变压器的综合问题（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

综合·融通　变压器的综合问题(融会课—主题串知综合应用) 通过本节课的学习进一步理解变压器原、副线圈中各物理量的制约关系；会利用控制变量法分析变压器的动态变化问题；深刻理解变压器的电压关系，能从多个角度解决原线圈接有用电器的问题。 主题(一) 负载变化引起的动态变化问题 　　　　　　　　　　　　　　 [知能融会通] 1．含有变压器动态电路问题的答题模型 (1)构建模型 (2)模型突破 解答这类问题的关键是分清变量和不变量。首先确定哪些量是不变的，然后结合变压器的基本规律和欧姆定律分析相关量的变化情况。 ①理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出而入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。 ②可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。 2．负载变化的两种情况 (1)负载的数目发生变化，如某些用电器的开关断开或闭合。 (2)滑动变阻器的滑片移动，电路中的电阻发生变化。 [典例]　如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源，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＝20sin(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0.8 W 听课记录： /方法技巧/ 负载变化引起的动态变化问题的解题思路 变与不变结合，根据答题模型从副线圈向原线圈推进。如果原、副线圈的匝数不变，则副线圈电压不变，根据负载电阻的变化，判断出副线圈电流或功率的变化情况，然后根据输出功率决定输入功率的特点，分析原线圈电流或功率的变化。 [题点全练清] 1.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 2．(2024·山东淄博高二检测)如图所示，理想变压器原线圈电源电压U1＝3 300 V，副线圈两端电压U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数 为U3＝5 V，当开关S断开时，电流表A2的示数是3 A。电表均为理想电表。下列说法正确的是(　　) A．原线圈匝数为66匝 B．当开关S闭合时，电压表V的示数变大 C．当开关S闭合时，电流表A1的示数变小 D．当开关S闭合时，电流表A1的示数是0.4 A 主题(二) 线圈匝数变化引起的动态变化问题 [知能融会通] 1．线圈匝数变化的三种情况 (1)原线圈匝数不变，副线圈匝数变化。 (2)副线圈匝数不变，原线圈匝数变化。 (3)原、副线圈的匝数同时变化，且变化后匝数比与之前不同。 2．一般解题思路 根据电压与匝数成正比的特点，判断输出电压如何变化，然后根据答题模型从副线圈向原线圈推进。 [典例]　(2024·四川遂宁高二期中)(多选)如图所示，理想自耦变压器副线圈接有滑动变阻器R和定值电阻R1，Q是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接电压有效值恒定的交变电流，所有电表均为理想电表，则(　　) A．保持P的位置不变，Q向右滑动，R1消耗功率变小 B．保持P的位置不变，Q向右滑动，两表示数都变小 C．保持Q的位置不变，P向下滑动，R1消耗功率变大 D．保持Q的位置不变，P向上滑动，两表示数都变大 听课记录： [题点全练清] 1.如图所示为原、副线圈的匝数均可调节的理想变压器，原线圈两端接一正弦式交变电流，一小灯泡L和滑动变阻器串联于副线圈两端，滑片P置于滑动变阻器的中间，小灯泡正常发光 ... ...