53抱負(fù)變壓器考情分析內(nèi)容要求內(nèi)容要求要點(diǎn)解讀抱負(fù)變壓器 Ⅱ結(jié)合電路學(xué)問解決抱負(fù)變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析問題、能量問題。一、變壓器變壓器的構(gòu)造：原線圈、副線圈、鐵芯電路圖中的符號(hào)二、變壓器的工作原理在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生相互感應(yīng)的現(xiàn)象，叫互感現(xiàn)象；鐵芯的作用：使絕大局部磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，提高變壓器的效率。三、抱負(fù)變壓器原、副線圈根本關(guān)系的應(yīng)用根本關(guān)系〔1〕P

=P ；入 出U2I

n U Un1n1n22 1 2nnn

Un3=···；32

2，電流與匝數(shù)成反比，只對(duì)一個(gè)副線圈的變壓器適用，有多個(gè)副線圈時(shí)，由輸入功率和111 22 33輸出功率相等確定電流關(guān)系，nI=nI+11 22 33原、副線圈的每一匝的磁通量都一樣，磁通量變化率也一樣，頻率也就一樣。制約關(guān)系2 UU2 P1P2打算；1 II1 兩種特別的變壓器模型自耦變壓器高中物理中爭(zhēng)論的變壓器本身就是一種無視了能量損失的抱負(fù)模型，自耦變壓器〔又稱調(diào)壓器有一個(gè)線圈，其中的一局部作為另一個(gè)線圈，當(dāng)溝通電源接不同的端點(diǎn)時(shí)，它可以升壓，也可以降壓，變壓器的根本關(guān)系對(duì)自耦變壓器均適用?；ジ衅麟妷夯ジ衅麟娏骰ジ衅麟妷夯ジ衅麟娏骰ジ衅髟韴D原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在待測(cè)高流電路中副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫墓経1U2n12nIn=In11 22關(guān)于抱負(fù)變壓器的四點(diǎn)說明變壓器不能轉(zhuǎn)變直流電壓；變壓器只能轉(zhuǎn)變交變電流的電壓和電流，不能轉(zhuǎn)變交變電流的頻率；抱負(fù)變壓器本身不消耗能量；1 U1、U2、I、I均為有效值。四、抱負(fù)變壓器的動(dòng)態(tài)分析11 分清不變量和變量，弄清抱負(fù)變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關(guān)系，利用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)展分析判定；分析該類問題的一般思維流程是：2．常見的抱負(fù)變壓器的動(dòng)態(tài)分析問題一般有兩種：匝數(shù)比不變的狀況和負(fù)載電阻不變的狀況。匝數(shù)比不變的狀況U1 U①U不變，依據(jù)11 U2

n1 2 n1UUR如何變化，U也不變；1 2 22 2 1 ②當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，IIII2 2 1 2 2 1 2 ③IPP=PP2 2 1 2 負(fù)載電阻不變的狀況n①U1n1發(fā)生變化，U2變化；22 ②R不變，U變化，I2 U211③依據(jù)P 112重點(diǎn)考向

2P=PR 1

2P2

變化時(shí)，P1

發(fā)生變化，U

不變時(shí)，I

發(fā)生變化?？枷蛞槐ж?fù)變壓器原、副線圖之間的根本量的關(guān)系典例引領(lǐng)〔2023·江蘇省高三模擬〕如下圖，一抱負(fù)變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=1∶2，原線圈輸入電壓uUmsint，副線圈間電阻為R，兩電表均為抱負(fù)溝通電表，則〔 〕電壓表的示數(shù)為2Um

電流表的示數(shù)為2U2Umm2U2m

R增大，電壓表示數(shù)增大R【答案】CUm2【解析】A．輸入電壓的有效值為U m21U nn依據(jù)U1 1n2 2解得U 2U2 m電壓表示數(shù)為2U ，A錯(cuò)誤；m副線圈的電流I

Um 2m2 R RI nn依據(jù)I2 1n1 22 m則電流表的示數(shù)2 m1 RB錯(cuò)誤；變壓器的輸入電功率為PUI

2U 2 m11 RC正確；U nn電壓表的示數(shù)是副線圈兩端的電壓，依據(jù)U1 1n2 2是由匝數(shù)比和原線圈的電壓打算，與電阻R無關(guān)，D錯(cuò)誤。應(yīng)選C。變式拓展1〔2023·沈陽市東北育才學(xué)校高三第八次模擬n1n2=10:，原線圈輸入交變電壓=220 2〔V，在副線圈中接有抱負(fù)溝通電流表、阻值為22Ω的定值電阻RC。以下說法中正確的選項(xiàng)是R1s50次1AR22WD22V【答案】C【解析】原線圈輸入交變電壓=220 2〔，頻率=50H，電流方向變化次數(shù)為2，則電阻U nR1s100A1=1U n2 2知U1

220 2

V220VU

2=22V，I2R

2 A1A，因溝通電也能通過電容器，可知電U 22R 22U 2221A，選項(xiàng)BRPU2222W22W，故C正確；2R 22電容器的最小耐壓值對(duì)應(yīng)溝通電壓的最大值22 2V，故D錯(cuò)誤。2．〔2023·黑龍江省哈師大附中高二期中〕如下圖，a、b220V50Hz的正弦式溝通電，兩燈泡額定電壓相等，變壓器為抱負(fù)變壓器，電流表和電壓表均為抱負(fù)溝通電表，閉合開關(guān)后，兩燈泡均正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1A22V，由此可知()A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9:1B．正常發(fā)光時(shí)，燈泡L1的電阻是L23倍1C9AD5Hz【答案】AC【解析】由于兩燈泡額定電壓相等，閉合開關(guān)后，兩燈泡均正常發(fā)光，所以原線圈兩端電壓為220V－n22V=198V，原、副線圈匝數(shù)比1

U 198 9 I n 1 1 ，A正確依據(jù)1 2 原線圈電流I

1 A，n U 22 1 I n 9 1 92 2 2 1IR1 L1

IR2

，可知R

=9RL1

L2，B錯(cuò)誤，C正確；變壓器不轉(zhuǎn)變溝通電的頻率，D錯(cuò)誤．考向二抱負(fù)變壓器的動(dòng)態(tài)變化問題典例引領(lǐng)〔2023·山東省高三模擬〕如下圖，抱負(fù)降壓變壓器的副線圈匝數(shù)可通過滑片F(xiàn)調(diào)整，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，A1，A2為抱負(fù)溝通電流表，保持溝通電源的電壓U不變。以下說法正確的選項(xiàng)是〔 〕F不動(dòng)，P下移，則兩電流表的示數(shù)均增大F不動(dòng)，P下移，則兩電流表的示數(shù)均減小P不動(dòng)，F(xiàn)上移，則兩電流表示數(shù)均增大，且增大倍數(shù)一樣P不動(dòng)，F(xiàn)上移，則兩電流表示數(shù)均增大，但增大倍數(shù)不一樣【答案】BD2 【解析】AB．保持F不動(dòng)，則次級(jí)電壓不變，P下移時(shí)，變阻器R2在電路中電阻增大，次級(jí)電流減小，電流表A示數(shù)減小，電流表A示數(shù)減小，A錯(cuò)誤，B2 CDPF上移，則次級(jí)電壓上升，次級(jí)電路電阻不變，次級(jí)電流增大，A2示數(shù)增大，A1示數(shù)增大，兩電流表示數(shù)均增大；由I nI1 2In2 1可知兩者的比值不是定值，因此兩電流表示數(shù)增大的倍數(shù)不一樣，C錯(cuò)誤，D正確。應(yīng)選BD。變式拓展t1〔2023·四川省成都市高三三?！捕囗?xiàng)選擇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦溝通電如圖甲所示。把該溝通電接在圖乙中抱負(fù)變壓器的a、b兩端，R為熱敏電阻〔溫度上升時(shí)，其電阻減小R為定值電阻，電壓表和電流表均為抱負(fù)電表。以下說法正確的選項(xiàng)是tt=l.5×10-2s時(shí)刻，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直2該溝通電電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u22 sin100t(V)2t l 2C．R處溫度上升時(shí)，V表示數(shù)與V表示數(shù)的比值增大t l 2t 2D．R處溫度上升時(shí)，V表示數(shù)與A表示數(shù)的比值不變t 2【答案】BC、在＝l.51s時(shí)刻，交變電壓最大，穿過線圈的磁通量的變化率最大，穿過該線圈的磁通量為零，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，故A錯(cuò)誤；B、由圖知，最大電壓U 22 2V，周期0.02s，角m2速度是 2π=100πrad/s則該溝通電電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u2220.02

sin100πt(V)B正確；C、R處溫度上升時(shí)，原副線圈電壓比不變，故副線圈兩端電壓不變，設(shè)副線圈兩端電壓為u，R溫度t 0 tuIR0

U2

u IR，0總V2示數(shù)減小，則電壓表V1、V2示數(shù)的比值增大，故C正確；D、Rt處溫度上升時(shí)，阻值減小，V2表示數(shù)與ARt，故減小，故D錯(cuò)誤?！?．2023·山東省高三三?！硤D甲中抱負(fù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n5，電阻R＝2012∶為規(guī)格一樣的兩只小燈泡，S1為單刀雙擲開關(guān)．原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如下圖．現(xiàn)將S1接1、S2閉合，此時(shí)L2正常發(fā)光．以下說法正確的選項(xiàng)是( )圖甲 圖乙2輸入電壓u的表達(dá)式u＝202

sin100πt(V)只斷開S2后，L1、L2均正常發(fā)光只斷開S2后，原線圈的輸入功率減小假設(shè)S12后，R0.8W【答案】ACD【解析】由乙圖可知原線圈的輸入電壓的周期為T＝0.02s，所以2=100uT 1U n＝20

sin100πt(V)，應(yīng)選項(xiàng)A正確；由題意可知變壓器原線圈的輸入電壓U1＝20V，由U1 可得2n12n2 2副線圈的輸出電壓U

n 2U14?VS

S

閉合，此時(shí)L

正常發(fā)光，所以小燈泡的額定電壓2 n 1 2 214V，只斷開S2時(shí)，兩個(gè)小燈泡串聯(lián)，所以不能正常發(fā)光，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只斷開S2時(shí)，副線圈電阻II12

nn1 2可知原線圈電流減小，所以輸入功率減小，應(yīng)選項(xiàng)C正確；假設(shè)Sn11

換接到2RP

2

42W0.8W，應(yīng)選項(xiàng)D正確，故此題選：ACD典例引領(lǐng)

R R 20考向三抱負(fù)變壓器中的綜合分析〔2023·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)高三月考如圖1所示抱負(fù)變壓器的原線圈接有保險(xiǎn)絲FU，其熔斷電流為6A，副線圈接有阻值為R0=10Ω的定值電阻銘牌上標(biāo)有“100V 50W”字樣的燈泡以及最大阻值為400Ω的滑動(dòng)變阻器R?，F(xiàn)在原線圈的ab間接如圖2所示的溝通電源，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處在中點(diǎn)時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，則以下說法正確的選項(xiàng)是A．原線圈兩端輸入的交變電壓為u=22sin100πt(V)B．抱負(fù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5C．假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)少許，燈泡變亮D．假設(shè)持續(xù)向下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，變壓器的輸入功率變大，可能會(huì)使熔斷器熔斷【解析】2【解析】222VT=2×10－2s，所以角速度為=100π(rad/s)u=22sin100πt(V)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；燈泡正常發(fā)光R=LR=LL=0.5A，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處在中點(diǎn)時(shí)接入電路的電阻為

I=1AU=U＋0 0 2 L=110V，則有00，選項(xiàng)B正確；假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)少許，接入電路的電阻0變小，則副線圈中的電流變