3.3 变压器导学单-（2019） 新人教版高中物理选择性必修二.rar

3.3 变压器变压器【学习目标学习目标】1了解变压器的构造及理解变压器的工作原理2探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题3明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率4能运用功率关系推导电流与匝数关系【开启新探索开启新探索】生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢？【质疑提升质疑提升 1】变压器原理变压器原理1. 如图所示，接好线路，左、右线圈绕在同一铁芯上，两线圈并没有直接连接，接上交流电源后，右线圈两端的灯泡能亮吗？若是亮，小灯泡为什么会亮？2.通过阅读、观察，说明变压器的结构、每一部分的名称。3.变压器为什么能改变电压？根据前面观察到的现象说说对变压器原理的理解。4.探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数有着什么样的定量关系：（1）实验原理： （2）实验器材： （3）实验方法： （4）注意事项： （5）物理量测量： （6）数据分析：1.原、副线圈的电压之比并没有严格的等于它们的匝数之比，原因是什么呢？【质疑提升质疑提升 2】理想变压器的电压、匝数关系及相关规律理想变压器的电压、匝数关系及相关规律1.有些变压器的能量损耗小，可以忽略，我们将没有无能量损耗的变压器称理想变压器。理想变压器是否存在？理想变压器的原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数之比有怎样的关系？2.如某变压器的铭牌（部分） ，若看作理想变压器，其开关位置放在“1”降压使用，则高压、低压的线圈匝数之比为多少？3.生活中有时需要将电压降低，有时需要将电压升高，对应的使用的变压器称降压变压器、升压变压器。试说明降压变压器、升压变压器的原、副线圈的匝数大小关系？并分别举出一个生活中降压、升压的实例。4.接下来我们研究变压器的效率、理想变压器的效率。变压器的效率：变压器的与之比，叫做变压器的效率。理想变压器的效率为，即。5.理想变压器原、副线圈的电流大小之间有怎样的关系？6.理想变压器的原、副线圈对应的输入电压、输出电压、输入功率、输出功率、输入电流、输出电流，结合物理情景思考、理解是输入决定输出、还是输出决定输入？7.我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的？【学以致用学以致用】1 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 A BU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 A DU110 V，I0.2 A2222 一理想变压器原、副线圈的匝数比为 221，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头下列说法正确的（ ）A副线圈输出电压的频率为 100HzB副线圈输出电压的有效值为 220VCP 向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小DP 向左移动时，变压器的输入功率增加3 如图为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则( )A保持 U1不变，K 合在 a 处，使 P 上滑，I1将增大B保持 P 的位置不变，K 合在 a 处，若 U1增大，I1将减小C保持 U1及 P 的位置不变，K 由 a 合到 b 时，I1将减小D保持 U1及 P 的位置不变，K 由 b 合到 a 时，R 消耗的功率减小【核心素养提升核心素养提升】1. 如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（ ） A B C D2. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比 n1n2=41，当导线 AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表 A1的示数为 12mA，则电流表A2的示数为（ ） A3mA B48mA C与 R 的阻值有关 D03. 如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311sin100t(V) ，原副线圈的匝数之比为 n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )A电压表读数为 220 V B电压表读数为 22 VC变压器输出功率为 44 W D变压器输入功率为 440 W4 如图所示，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 V 的示数为 220 V，负载电阻 R44 ，电流表 A1的示数为0.2 A。下列判断正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为 21B原线圈和副线圈的匝数比为 15C电阻 R 两端的电压为 44VD电流表 A2的示数为 0.4 A5 如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1不变，闭合开关 S，下列说法正确的是( )AP 向下滑动时，灯 L 变亮BP 向下滑动时，变压器的输出电压增大CP 向上滑动时，变压器的输入电流变小DP 向上滑动时，变压器的输入功率变大6 如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为 U1时，副线圈的输出电压为 U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键 K 开启，然后当电键 K闭合时（ ）A.电压 U1不变，U2变大 B.电灯 L1变亮，L2变暗C.电灯 L1变暗，L2变亮D.原线圈中的电流变小7. 如图所示,一理想变压器原副线圈匝数比为 4:1,五只电灯 完全相同,若 B、C、D、E 都能正常发光，则 A 灯（ ） A. 一定能正常发光 B. 比正常发光暗 C. 比正常发光亮 D. 一定被烧坏8. 变压器为什么不能改变恒定电流的电压？9. 有些机床为了安全，照明电灯用的电压是 36 V，这个电压是把 380 V 的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是 1 440 匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有 220 V，则输出电压是多少？ 136.42=136 20.8410. 当变压器的一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交变电流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有 400 匝，把原线圈接到 220 V 的交流电路中，测得副线圈的电压是 55 V，求原线圈的匝数。 160011. 变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？ 降压。12. 如图所是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。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，变阻器 R 代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R 的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？(在下面对应的横线上选填：增、减、不变） A1 、 V1 、 A2 、 V2 、 V3 、增、不变、增、不变、减小AB C DE13如图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的 u-t 图象如图所示。若只在 ce 间接一只 Rce=400 的电阻，或只在 de 间接一只 Rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 Uab的表达式；(2)求只在 ce 间接 400 的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比。cedenne=400sin200tV A52343.3 变压器变压器【学习目标学习目标】1了解变压器的构造及理解变压器的工作原理2探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题3明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率4能运用功率关系推导电流与匝数关系【开启新探索开启新探索】生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢？【质疑提升质疑提升 1】变压器原理变压器原理1. 如图所示，接好线路，左、右线圈绕在同一铁芯上，两线圈并没有直接连接，接上交流电源后，右线圈两端的灯泡能亮吗？若是亮，小灯泡为什么会亮？2.通过阅读、观察，说明变压器的结构、每一部分的名称。3.变压器为什么能改变电压？根据前面观察到的现象说说对变压器原理的理解。4.探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数有着什么样的定量关系：（1）实验原理： （2）实验器材： （3）实验方法： （4）注意事项： （5）物理量测量： （6）数据分析：1.原、副线圈的电压之比并没有严格的等于它们的匝数之比，原因是什么呢？【质疑提升质疑提升 2】理想变压器的电压、匝数关系及相关规律理想变压器的电压、匝数关系及相关规律1.有些变压器的能量损耗小，可以忽略，我们将没有无能量损耗的变压器称理想变压器。理想变压器是否存在？理想变压器的原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数之比有怎样的关系？2.如某变压器的铭牌（部分） ，若看作理想变压器，其开关位置放在“1”降压使用，则高压、低压的线圈匝数之比为多少？3.生活中有时需要将电压降低，有时需要将电压升高，对应的使用的变压器称降压变压器、升压变压器。试说明降压变压器、升压变压器的原、副线圈的匝数大小关系？并分别举出一个生活中降压、升压的实例。4.接下来我们研究变压器的效率、理想变压器的效率。变压器的效率：变压器的与之比，叫做变压器的效率。理想变压器的效率为，即。5.理想变压器原、副线圈的电流大小之间有怎样的关系？6.理想变压器的原、副线圈对应的输入电压、输出电压、输入功率、输出功率、输入电流、输出电流，结合物理情景思考、理解是输入决定输出、还是输出决定输入？7.我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的？【学以致用学以致用】1 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 12；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用 U 和 I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则()AU110 V，I0.2 A BU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 A DU110 V，I0.2 A2222 一理想变压器原、副线圈的匝数比为 221，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头下列说法正确的（ ）A副线圈输出电压的频率为 100HzB副线圈输出电压的有效值为 220VCP 向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小DP 向左移动时，变压器的输入功率增加3 如图为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则( )A保持 U1不变，K 合在 a 处，使 P 上滑，I1将增大B保持 P 的位置不变，K 合在 a 处，若 U1增大，I1将减小C保持 U1及 P 的位置不变，K 由 a 合到 b 时，I1将减小D保持 U1及 P 的位置不变，K 由 b 合到 a 时，R 消耗的功率减小【核心素养提升核心素养提升】1. 如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（ ） A B C D2. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比 n1n2=41，当导线 AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表 A1的示数为 12mA，则电流表A2的示数为（ ） A3mA B48mA C与 R 的阻值有关 D03. 如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311sin100t(V) ，原副线圈的匝数之比为 n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )A电压表读数为 220 V B电压表读数为 22 VC变压器输出功率为 44 W D变压器输入功率为 440 W4 如图所示，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 V 的示数为 220 V，负载电阻 R44 ，电流表 A1的示数为0.2 A。下列判断正确的是()A原线圈和副线圈的匝数比为 21B原线圈和副线圈的匝数比为 15C电阻 R 两端的电压为 44VD电流表 A2的示数为 0.4 A5 如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U1不变，闭合开关 S，下列说法正确的是( )AP 向下滑动时，灯 L 变亮BP 向下滑动时，变压器的输出电压增大CP 向上滑动时，变压器的输入电流变小DP 向上滑动时，变压器的输入功率变大6 如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为 U1时，副线圈的输出电压为 U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键 K 开启，然后当电键 K闭合时（ ）A.电压 U1不变，U2变大 B.电灯 L1变亮，L2变暗C.电灯 L1变暗，L2变亮D.原线圈中的电流变小7. 如图所示,一理想变压器原副线圈匝数比为 4:1,五只电灯 完全相同,若 B、C、D、E 都能正常发光，则 A 灯（ ） A. 一定能正常发光 B. 比正常发光暗 C. 比正常发光亮 D. 一定被烧坏8. 变压器为什么不能改变恒定电流的电压？9. 有些机床为了安全，照明电灯用的电压是 36 V，这个电压是把 380 V 的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是 1 440 匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有 220 V，则输出电压是多少？10. 当变压器的一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交变电流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有 400 匝，把原线圈接到 220 V 的交流电路中，测得副线圈的电压是 55 V，求原线圈的匝数。 11. 变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？ 12. 如图所是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。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，变阻器 R 代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于 R 的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？(在下面对应的横线上选填：增、减、不变） A1 、 V1 、 A2 、 V2 、 V3 、AB C DE13如图为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头。原线圈输入正弦式交变电压的 u-t 图象如图所示。若只在 ce 间接一只 Rce=400 的电阻，或只在 de 间接一只 Rde=225 的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 Uab的表达式；(2)求只在 ce 间接 400 的电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比。cedenn