1、2.6 变压器 学案（粤教版选修 3-2） 1_现象是变压器的工作基础在变压器原线圈上加交流电压，原线圈中的交 变电流在铁芯中产生交变的_，它不仅穿过_，也穿过_，所以 在副线圈中产生_，如果在副线圈两端接入负载，负载中就会有 _ 2对于忽略原、副线圈的_和各种_能量损失的理想变压器，原、副线 圈两端的电压之比等于这两个线圈的_，用公式表示为： _.当 n2n1 时_，变压器使电压_，这 种变压器叫做_变压器；当 n2U1 升高 升压 U 2U1 降低 降压 U1U2 n1n2 3铜损 铁损 忽略 P 1P 2 I 1U1I 2U2 I1I2 n2n1 4C 通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁
2、场是变化的，面积 S 不变，故磁通量 变化，A 错误；因理想变压器无漏磁，故 B错误；由互感现象知 C 正确；原线圈中的电 能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起，故 D 错误 5AB 理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，且随副线圈的输出 功率的变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流，当副线圈的电流为零时， 原线圈的电流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故 A、B 正确，C、D 错误 6C 电压之比等于匝数之比，根据输入功率等于输出功率，所以电流之比等于电压 之比的反比，也就等于线圈匝数比的反比 课堂探究练 1C 因为灯泡正常发光所以副线圈中的电流 I
3、2 A A P出U2 60220 311 根据公式 得 I1 I2 A A，即电流表的示数 应为 A，故 A 错， I1I2 n2n1 n2n1 120 311 3220 3220 C 对； 电源的输出功率等于变压器的输入功率，由 P 入 P 出 可得电源的输出功率为 60 W，故 B 选项错误； 根据公式 ，得 U1 U2 220 V4 400 V，故 D 选项错误 U1U2 n1n2 n1n2 201 点评 变压器的基本规律 (1)电压关系：只有一个副线圈时 或 U1U2 n1n2 U1n1 U2n2 当有多个副线圈时 U1n1 U2n2 U3n3 (2)功率关系：P 入 P 出 ：只有一
4、个副线圈时，P 1P 2 当有多个副线圈时 P1P 2P 3 (3)电流关系：只有一个副线圈时，由 P1P 2 知，I 1U1I 2U2 得 I1I2 U2U1 n2n1 即 I1I2 n2n1 当有多个副线圈时，由 P1P 2P 3知 I1U1I 2U2I 3U3 得 I1n1I 2n2I 3n3 2D 由题图知原线圈电压最大值为 220 V，周期 T210 2 s，故电压有效值为2 220 V，频率为 50 Hz；由 ， 得输出电压的最大值为 36 V，原、副线圈电流 U1U2 n1n2 I1I2 n2n1 2 之比为 955，输入、输出功率应相等，所以正确答案为 D. 点评 变压器的电压
5、关系、电流关系是各物理量的有效值(或最大值) 间的关系，例如 公式 中，若 U1 是有效值则 U2 就是有效值，若 U1 是最大值则 U2 就是最大值 U1U2 n1n2 3C 电压互感器输入端分别接在两根线上，次级匝数比初级匝数少；电流互感器 输入端只能串联在电路中，次级匝数比初级匝数多 点评 甲图是电压互感器，乙图是电流互感器，它们分别与电压表和电流表的使用方 法相同，即：电压互感器测电压时需并联接入电路，电流互感器测电流时需串联接入电 路它们利用变压器的原理把高电压、大电流变成低电压、小电流，以方便测量 4200 5 解析 由理想变压器公式 得 UCD UAB2100 V200 V，又由
6、 U1U2 n1n2 n2n1 I2 A5 A. UCDR0 20040 点评 自耦变压器铁芯上只绕一个线圈，原、副线圈共用一个绕组，最大 优点是可 以 连续调节输出电压，缺点是低压端和高压端直接有电的联系，使用不够安全变压器的规 律都适用于自耦变压器 5C K 由 a 合到 b 时，n 1 减小而 U1 不变，由 可知副线圈上的电压增大，负 U1U2 n1n2 载 R 的电流 I2 增大，P 2 增大；又由于 P1P 2U 1I1，故 I1 增大，A 项正确；同理 K 由 b 合 到 a 时，P 2 减小，B 项正确； P 上滑时，负载电阻 R 增大，而 U1、U 2 均不变，由 I2 可知
7、 I2 减小，又由于 U2R n1、n 2 均不变，由 可知 I1 将减小，故 C 项错误； I1I2 n2n1 当 U1 增大时，由 可知 U2 也增大，I 2 增大，再由 可知 I1 增大，故 D U1U2 n1n2 U2R I1I2 n2n1 项正确 方法总结 此类问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压(U 1、U 2)、 电流(I 1、I 2)，输入功率、输出功率随匝数比的变化而变化的情况，如选项 A、B；另一类是 原、副线圈的匝数比不变，上述各物理量随负载电阻的变化而变化的情况，如选项 C.处理 此类问题时，要根据题意分清变量与不变量，要明确变量之间的相互制约关系 6
8、A 由于输入电压不变，所以 S 接通时，理想变压器副线圈 M、N 两端的输出电 压不变并联灯泡 L2，负载总电阻变小，由欧姆定律 I 知，流过 R 的电流增大，电阻 UR R 上的电压 URIR 增大副线圈输出电流 I2 增大，根据输入功率等于输出功率 I1U1I 2U2 得，原线圈输入电流 I1 也增大 UMN 不变，U R 变大，所以 UL1 变小，流过灯泡 L1 的电流减 小 方法总结 变压器动态分析问题的思路程序可表示为 7B 由理想变压器变压比公式 可得 U2 V132 V，由 U1U2 n1n2 U1n2n1 2206001 000 可得 U3 U1 V44 V，根据输入功率等于输
9、出功率有 U1U3 n1n3 n3n1 2002201 000 I1U1I 2U2I 3U3 解得 I37 A ，选 B. 方法总结 理想变压器变压比公式 ，对有一个或 n 个副线圈的变压器均适用， U1U2 n1n2 而变流比公式 ，只适用于有一个副线圈的变压器，若为有两个以上副线圈的变压器， I1I2 n2n1 必须用 P 入 P 出 ，即 U1I1U 2I2U 3I3 或 n1I1n 2I2n 3I3 来计算 8(1)30 匝 550 匝 (2)0.36 A 解析 (1)根据原、副线圈间电压与匝数的关系，由 ， U1U2 n1n2 U1U3 n1n3 得 n2 n1 1 100 匝 30 匝 U2U1 6220 n3 n1 1 100 匝550 匝 U3U1 110220 (2)设原线圈输入电流为 I1，P 入 P 出 ， 即 I1U1I 2U2I 3U3P 2P 3， 所以 I1 A0.36 A P2 P3U1 20 60220 方法总结 第(1)问中，也可根据原、副线圈每伏电压分配到的匝数相等进行计算 即由 5 匝/V，得匝数 n256 匝30 匝，n 35110 匝550 匝 n1U1 1 100匝220 V
