高中物理 模块要点回眸 第15点 学习理想变压器的一二三四素材 新人教版选修3-2

高中物理 模块要点回眸 第15点 学习理想变压器的一二三四素材 新人教版选修3-2

第15点　学习理想变压器的“一二三四” ‎ ‎1．一个原理 根据电磁感应的原理来改变交变电流的电压．‎ 原线圈上加上交变电压(U1)→原线圈中产生交变电流(I1)→铁芯中产生交变的磁通量(Φ)→副线圈中产生交变的电动势(E)→副线圈负载上得到交变电压(U2)→产生交变电流(I2)．‎ 其能量转变方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能．‎ ‎2．两个特征 ‎(1)无漏磁．即交变电流经过原线圈时，产生的磁通量将沿闭合铁芯全部通过副线圈，没有一条磁感线不通过副线圈．‎ ‎(2)无热损．即原、副线圈没有电阻，不产生焦耳热．‎ ‎3．三个等式 ‎(1)功率：P入＝P出 ‎(2)电压：＝＝……‎ ‎(3)电流：n1I1＝n2I2＋n3I3＋……‎ ‎4．四个决定 ‎(1)原线圈电压U1由提供原线圈电压的电源决定．‎ ‎(2)副线圈电压U2由原线圈电压及匝数比决定，与副线圈所接负载无关．‎ ‎(3)副线圈电流I2由副线圈电压和副线圈所接负载决定．‎ ‎(4)原线圈电流I1由副线圈中的电流决定．‎ 对点例题　如图1所示，理想变压器的交流输入电压U1＝220 V，有两个副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V，9 W”、“12 V，12‎ ‎ W”的灯泡分别接在两副线圈上且都正常发光，求：‎ 图1‎ ‎(1)原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；‎ ‎(2)原线圈中电流I1.‎ 解题指导　由于两个副线圈上的两个灯泡均正常发光，所以两个副线圈输出的电压等于各自连接的灯泡的额定电压，根据电压与匝数成正比关系即可求出原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3；根据输出功率与输入功率相等的关系可计算出原线圈上的电流I1.‎ ‎(1)由于两灯泡都正常发光，所以有U2＝6 V，U3＝12 V.‎ 根据原、副线圈电压与匝数的关系＝，＝得n1＝n2＝×36＝1 320(匝)，n3＝n2＝×36＝72(匝)‎ ‎(2)由于P入＝P出，P出＝P2＋P3，所以P入＝P2＋P3‎ 即I1U1＝P2＋P3，则I1＝＝ A＝‎‎0.095 A 答案　(1)1 320匝　72匝　(2)‎‎0.095 A 如图2所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为‎0.20 A．下列判断中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．原线圈和副线圈的匝数比为2∶1‎ B．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1‎ C．电流表A2的示数为‎1.0 A D．电流表A2的示数为‎0.4 A 答案　BC 解析　对于理想变压器，P1＝U1I1＝220×0.20 W＝44 W，则负载电阻消耗的功率P2＝P1＝44 W，据P2＝，得U2＝＝ V＝44 V，则＝＝＝，故B正确．A2的示数I2＝＝ A＝‎1.0 A，故C正确．‎