高三物理一轮总复习专题11-3理想变压器及基本关系的理解应用名师伴学(新).doc

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专题11.3理想变压器及基本关系的理解应用

课前预习●自我检测

1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)变压器不但可以改变交流电压，也可以改变直流电压。(×)

(2)理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值。(√)

(3)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。(×)

(4)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压。(×)

(5)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小。(×)

2.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1。电池和交变电源的电动势都为6V，内阻均不计。下列说法正确的是()

A．S与a接通的瞬间，R中无感应电流

B．S与a接通稳定后，R两端的电压为0

C．S与b接通稳定后，R两端的电压为3V

D．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1

【答案】BC

3.如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11000eq\r(2)sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V880W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()

A．原、副线圈匝数比为50∶1

B．交变电压的频率为100Hz

C．副线圈中电流有效值为4A

D．变压器的输入功率为880W

【答案】C

4.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220V，负载电阻R＝44Ω，电流表A1的示数为0.2A。下列判断正确的是()

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0.1A

D．电流表A2的示数为0.4A

【答案】B

【解析】由电压表V示数和电流表A1的示数可得原线圈中的功率P1＝U1I1，P1＝P2＝Ieq\o\al(2,2)R，所以电流表A2的示数为I2＝eq\r(\f(U1I1,R))＝eq\r(\f(220×0.2,44))A＝1A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(5,1)，A错误，B正确。

5．图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是()

A．电流表A2的示数变大

B．电压表的示数变大

C．电流表A1的示数变小

D．灯L1的亮度变暗

【答案】C

课堂讲练●典例分析

考点一理想变压器的基本关系应用

【典例1】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL＝6Ω，AB端电压u1＝24eq\r(2)sin100πt(V)。下列说法正确的是()

A．A的读数为2.0A

B．V的读数为48V

C．该交变电流的频率为100Hz

D．变压器输入功率为96W

【答案】A

【解析】由表达式知输入电压有效值为24V，电压与匝数成正比，故副线圈电压即电压表的示数为12V，B错误；安培表的示数为I＝eq\f(12,6)A＝2A，A正确；由表达式知道角速度100πrad/s，频率为eq\f(100π,2π)＝50Hz，故C错误；副线圈中灯泡消耗的功率P＝UI＝12×2W＝24W，输入功率等于输出功率，D错误。

【反思总结】

1.理想变压器的基本关系式

(1)功率关系：P入＝P出。

(2)电压关系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)。若n1＞n2，为降压变压器；若n1＜n2，为升压变压器。

(3)电流关系：只有一个副线圈时，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)；有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋……＋UnIn。

2.原、副线圈中各量的因果关系

(1)电压关系：U1决定U2；

(2)电流关系：I2决定I1；

(3)功率关系：P出决定P入。

【跟踪短训】

1.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时