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人教版高二选修3-2第五章4变压器学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．关于理想变压器的工作原理，以下说法中正确的是（）A．穿过通有正弦交变电流的原线圈的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C．穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈2．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为（）A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1，原线圈所接的电压u=220√2sin100πt(V)，负载电阻R=44Ω，不计电表对电路的影响.关于电表的读数，下列说法正确的是（）A．A1读数为0.05AB．V1读数为220√2VC．A2读数为0.5AD．V2读数为22V4．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6 V，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0C．S与b接通稳定后，R两端的电压为3 VD．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶15．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=200匝，原线圈接交变电源，电压．副线圈接电动机，电动机内阻为5Ω，电流表A2示数为2A，电表对电路的影响忽略不计．则（）A．此交流电的频率为100Hz B．电压表示数为220VC．此电动机输出功率为60W D．电流表A1示数为10A6．如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容7．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈匝数比为1:10的理想变压器给一灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡的额定功率为22W，现闭合开关，灯泡正常发光．则A．t＝0.01s时,穿过线框回路的磁通量为零B．金属线框的转速为50r/sC．变压器原线圈中电流表的示数为√2AD．灯泡的额定电压为220V8．如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R.在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下面的措施正确的是（）A．仅增加原线圈匝数n1B．仅增加副线圈匝数n2C．仅减小电阻R的阻值D．仅增大电阻R的阻值9．如图所示的理想变压器的副线圈接有两个电压表V1和V2、两个电流表A1和A2、两个定值电阻R1和R2及一个可变电阻R3，原线圈接一正弦交流电源，R3的滑片在最下端时，V2的示数为V1的2倍.在R3的滑片自最下端滑动到最上端的过程中，以下说法正确的是（）A．电压表V1的示数减小B．电压表V2的示数减小C．电流表A1、A2的示数都增大D．电压表V1的示数与电流表A1的示数的乘积一直减小10．如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、L 2、L 3、L4为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是（）A．电压表的示数为36VB．电流表的示数为2AC．四只灯泡均能正常发光D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz11．如图所示，a、b端输入恒定的交流电压．理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为12V、额定功率均为2W的灯泡A、B、C，闭合开关，灯泡均正常发光．则下列说法正确的是（）A．原副线圈的匝数比为1：2B．电压表V的示数为24VC．变压器的输入功率为4WD．副线圈上再并联一个相同的灯泡D，灯泡A会烧坏12．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是（）A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗C．图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大D．若线圈转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为√2NBSω13．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈接有“220V，440W”的热水器和“220V，220W”的抽油烟机，如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的瞬时值为)Vu tπ=B．交流电压表的示数为C．1min内变压器输出的电能为4J⨯3.9610D．热水器的发热功率是抽油烟机发热功率的2倍14．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计.从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是（）甲乙A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1VB．当单刀双掷开关与b连接且在t=0.01s时，电流表的示数4.4AC．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25HzD．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大15．如图，一理想变压器原，副线圈的匝数分别为n1，n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a，b端和c，d端的电压分别为U ab和U cd，则( )A．U ab∶U cd＝n1∶n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压U cd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍二、单选题16．下图中可以降低电压并使灯泡发光的变压器是（）A．B．C ．D ．17．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20：1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入标有“200V60W”字样的灯泡一只，且灯泡正常发光，则（）A ．电流表的示数为0.015AB ．电源输出功率为1200WC ．电流表的示数为6AD ．原线圈两端的电压为10V18．将输入电压为220V 、输出电压为6V 的变压器改装成输出电压为30V 的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为（） A ．150匝 B ．144匝 C ．130匝 D ．120匝19．如图所示，理想变压器的原线圈接入(V)u t π=的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220V,880W”的电器R L 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．交变电压的频率为100HzC ．副线圈中电流的有效值为4AD ．变压器的输入功率为880W20．理想变压器与电阻R 、交流电压表V 、交流电流表A 按如图甲所示方式连接，已知变压器的原、副线圈的匝数之比为12:10:1n n =，电阻R 的阻值为10Ω，图乙是电阻R两端的电压u 随时间t 变化的图像，其中m U =.下列说法中正确的是（）甲 乙A ．通过电阻R 的电流R i 随时间t 变化的规律是()cos100R i t A π=B ．电流表A 的读数为10AC ．电压表V 的读数D ．变压器的输入功率为10W21．如图所示，甲、乙是配电房中的互感器和电表（图中用“○”表示）的接线图，下列说法中正确的是（）A ．甲图中的电表是电流表B ．乙图中的电表是电压表C ．甲图中线圈匝数一定满足n 1>n 2D ．乙图中线圈匝数一定满足n 3>n 422．如图所示，左右两个电路中，当a 、b 两端和e 、f 两端分别接220V 的交变电压时，测得c 、d 两端和g 、h 两端的电压均为110V ．若分别在c 、d 两端和g 、h 两端加上110V 交变电压，则a 、b 两端和e 、f 两端测得的电压将分别是( )A ．220V ，220VB ．220V ，110VC ．110V ，110VD ．220V ， 0V23．如图所示，理想变压器原副线圈各接一个电阻1R 和2R ，原线圈中接有220V 交流电源，此时两只电阻上的电压都是10V ，设变压器原副线圈的匝数比为n ：1，电阻1R 和2R 消耗的功率之比为k ：1，则（ ）A．121,21n k==B．121,576n k==C．1441,24n k==D．1441,576n k==24．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；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A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．V，I=0.2A D．V，25．如图，用理想变压器给电灯L 供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则（）A．电灯L 亮度减小B．电流表示数增大C．电压表示数不变D．变压器输入功率不变26．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.L为指示灯，灯泡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．灯泡L1的亮度变暗27．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则（）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cd B．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cd C．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cd D．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd 28．如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2．下列说法中正确的是（）A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大参考答案1．BC【分析】变压器的工作原理是互感现象，理想变压器是无漏磁、无铜损、无铁损．【详解】A项：通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的，故A错误；B项：由于是理想变压器，穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等，故B正确；C项：穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故C正确；D项：变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故D错误．故选BC．【点睛】本题关键是明确变压器的工作原理，知道理想变压器是指无能量损失的变压器．2．ABC【解析】理想变压器的原线圈的磁通量的变化率与副线圈中磁通量变化率相同，故A正确；变压器不改变交流电的频率，即频率相同．故B正确；理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．所以原副线圈的功率相等，故C正确；原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势与输入电压和匝数比决定，当匝数不同时，电动势不同．故D错误；故选ABC.点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定，而原线圈的电流由副线圈决定．3．ACD【解析】【分析】根据变压器的变压比公式和变流比公式列式求解即可。
人教版选修3-2第五章变压器检测一、选择题1.图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象,把该交流电加在图乙中变压器的A、B两端。
已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数之比为5∶1,交流电流表和交流电压表均为理想电表,电阻R=1 Ω,其他各处电阻均不计,以下说法正确的是( )A.在t=0.1 s、0.5 s时,穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为10π rad/sC.电压表的示数为2 VD.电流表的示数为0.50 A2.某电风扇挡位变换器的电路如图所示,它可视为一个可调压的理想变压器,总匝数为2 400的原线圈两端连接电压u=220√2 sin 100πt(V)的交变电源,挡位1、2、3、4对应的线圈匝数分别为240、600、1 200、2 400。
电动机M的内阻r=8 Ω,额定电压U=220 V,额定功率P=110 W,下列说法正确的是( )A.交变电源的频率为100 HzB.当选择挡位3后,电动机两端电压的有效值为110 VC.当由挡位3变为挡位2后,原线圈的电流变大D.当选择挡位4后,电动机的输出功率为110 W3.如图所示,图甲中理想变压器原线圈接u=12√2 sin 100π(V)的交流电源,副线圈接阻值R1=2 Ω的电阻,A为理想电流表。
图乙中阻值为R2=8 Ω的电阻连接上述同样的交流电源,若电阻R1与R2消耗的电功率相等,则( )A.通过电阻R1的交流电的频率为5 HzB.电阻R1消耗的电功率为36 WC.电流表的示数为6 AD.变压器原、副线圈匝数之比为2∶14.如图,一理想变压器的原线圈与电阻R1串联后,接入一正弦交流电源,电阻R1、R2、R 3的大小关系为R1=R2=2R3。
若R1、R2消耗的电功率之比为1∶4,则变压器原、副线圈的匝数之比为( )A.6∶1B.1∶6C.3∶1D.1∶35. (多选)如图所示,理想变压器原线圈的匝数为1 100,副线圈的匝数为55,原线圈两端a、b接正弦式交流电源,在原线圈中串接一个电阻R=121 Ω的保险丝,电压表V的示数为220 V。
选修3-2第五章第 4 节《变压器》教学设计一、本节教材分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.二、教学目标1、知识目标（1）知道变压器的构造.（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理.（3）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器.2、能力目标（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力.（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）3、情感态度与价值观（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.（2）培养学生实事求是的科学态度.三、教学重点、难点重点：变压器工作原理及工作规律．难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压．2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系．3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义．四、学情分析：学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律，了解了电感现象，为本节的学习打下了理论基础。
可自行预习课本，了解相关原理。
同时变压器的作用神奇，变压装置在生活中很常见，应激发学生学习主动性，利用课余时间，带着自己的问题，搜集资料了解变压器五、教学方法实验探究、演绎推理、学案导学六、课前准备可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.七、课时安排1 课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
姓名，年级：时间：4 变压器［学习目标］ 1.[物理观念］了解变压器的构造及几种常见的变压器．2。
［科学思维]理解互感现象和变压器的工作原理．（重点) 3。
[科学思维]掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用．(重点) 4。
[科学思维］掌握理想变压器的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系及应用．(难点）一、变压器的原理1．变压器的构造由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示．(1）原线圈：与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈．（2）副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈．2．原理：互感现象是变压器的工作基础．原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势．3．作用:改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率．4．注意（1）变压器不改变交变电流的周期和频率．(2）变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．（3）变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的．二、电压与匝数的关系1．理想变压器(1)定义：没有能量损失的变压器．（2）特点①变压器铁芯内无漏磁．②原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热．③铁芯中不产生涡流．2．原、副线圈的电压关系（1)对理想变压器，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的错误!,根据法拉第电磁感应定律有E1＝n1错误!，E2＝n2错误!，所以错误!＝错误!。
(2）由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2,所以错误!＝错误!.当有多组线圈时,则有错误!＝错误!＝错误!＝…3．两类变压器(1）降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器．（2）升压变压器:副线圈的电压比原线圈电压高的变压器．1．思考判断(正确的打“√”,错误的打“×"）（1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压．(√)(2)实际生活中,不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器．（√)（3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率．（×)（4）理想变压器是客观存在的．（×）(5）错误!＝错误!适用于任何理想变压器．(√）2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是( ）A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1D ［对理想变压器,无磁通量损失,因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比，选项A、B、C错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，选项D正确．］3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为（)A．3 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关B ［导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流,不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过．]理想变压器的基本关系1U1∶U2∶U3∶…＝n1∶n2∶n3∶…或错误!＝错误!＝错误!＝…2．功率关系输入功率等于输出功率,即P入＝P出，U1I1＝U2I2。
变压器变压器的原理 电压与匝数的关系 1．变压器(1)构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
①原线圈：与交流电源连接的线圈； ②副线圈：与负载连接的线圈。
(2)变压器的工作原理：变压器工作的基础是互感现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过副线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
(3)作用：改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率。
(4)原、副线圈的作用①原线圈在其所处回路中充当负载； ②副线圈在其所处回路中充当电源。
2．电压与匝数的关系(1)理想变压器：没有能量损失的变压器。
(2)电压与匝数的关系：理想变压器原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即：U 1U 2＝n 1n 2。
(3)两类变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压。
( ) 2．实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。
( ) 3．理想变压器可以改变交变电流的频率。
( ) 4．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈。
( ) 答案：1.√ 2.√ 3.× 4.×[释疑难·对点练]1．理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁。
(2)原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热。
2．电动势关系由于互感现象，且没有漏磁，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦΔt ，根据法拉第电磁感应定律有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2 ΔΦΔt ，所以E 1E 2＝n 1n 2。
3．电压关系由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1＝E 1，副线圈两端的电压U 2＝E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2。
4．探究理想变压器电压与匝数的关系过程(1)多用电表交流电压挡量程选择及读数：要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大量程进行测量。
(2)可拆变压器的组装：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯。
(3)设计实验数据记录表：(4)(5)改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压：改变输入电压，输出电压也随之改变，但是两者的比值不变。
(6)对调原、副线圈，重新测量输入、输出端电压：对调原、副线圈后，输出端电压发生变化，两者的比值为对调前的倒数。
(7)改变线圈匝数，重新测量输入、输出端电压：改变线圈匝数后，输出电压随之变化，输入、输出电压的比值也随之变化。
(8)实验结果分析及结论得出：在误差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比，数学表达式为：U 1U 2＝n 1n 2。
[试身手]1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是( ) A ．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B ．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等C ．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D ．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1解析：选D 对理想变压器，无磁通量损失，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比，选项A 、B 、C 错误；理想变压器可以忽略各种损耗，故输入功率等于输出功率，选项D 正确。
理想变压器中的功率关系及电流关系 1．理想变压器的特点(1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失。
(2)原、副线圈不计内阻，即无能量损失。
实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器。
2．功率关系P 入＝P 出。
3．电流关系由I 1U 1＝I 2U 2，可得I 1I 2＝n 2n 1。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．在理想变压器中原、副线圈的磁通量的变化率是一致的。
( ) 2．理想变压器能提高功率。
( ) 3．利用理想变压器可以提高电流。
( ) 答案：1.√ 2.× 3.√[释疑难·对点练]1．变压器的变压原理：当原线圈加上交流电压U 1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生变化的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。
如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生变化的磁通量，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。
2．能量转化：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。
3．根据理想变压器输入功率等于输出功率，即I 1U 1＝I 2U 2，可得I 1I 2＝n 2n 1，即通过原、副线圈的电流与原、副线圈的匝数成反比。
4．由功率关系，当只有一个副线圈时，I 1U 1＝I 2U 2，得I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1，当有多个副线圈时，I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…，得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋…。
[试身手]2．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，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( )A ．U ＝110 V ，I ＝0.2 AB ．U ＝110 V ，I ＝0.05 AC ．U ＝110 2 V, I ＝0.2 AD ．U ＝110 2 V ，I ＝0.2 2 A解析：选A 在副线圈电路中，I 2＝P U 2＝0.1 A ，再根据U 1U 2＝n 1n 2，及I 1I 2＝n 2n 1，得U 1＝110 V ，I 1＝0.2 A ，故B 、C 、D 错，A 正确。
变压器工作时的制约关系及动态分析 1．电压制约当变压器原、副线圈的匝数之比⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2一定时，输出电压U 2由输入电压决定，即U 2＝n 2U 1n 1。
2．电流制约当变压器原、副线圈的匝数之比⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1＝n 2I 2n 1。
3．负载制约(1)变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2＝P 负1＋P 负2＋…。
(2)变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2＝P 2U 2。
(3)总功率P 入＝P 线＋P 2，即变压器的输入功率是由输出功率决定的。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．对于理想变压器，无论有几个副线圈，输入功率和输出功率总是相等。
( ) 2．理想变压器的输出功率决定输入功率，即输出端需要多大的功率，输入端就可提供多大的功率。
( )3．对于理想变压器，I 1I 2＝n 2n 1的成立是需要条件的。
( ) 4．负载变化时，可能引起原线圈电压的变化。
( ) 答案：1.√ 2.√ 3.√ 4.×[释疑难·对点练]含有变压器的动态电路的分析方法变压器的动态电路分析：一是要符合变压器的基本规律(电压、电流、功率关系)；二是要遵循欧姆定律。
首先确定是哪些量在变，哪些量不变，然后根据相应的规律判断，具体问题具体分析。
(1)原、副线圈匝数比⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 2不变，分析原、副线圈的电压U 1、U 2，电流I 1、I 2，输出和输入功率P 2、P 1随负载电阻变化而变化的情况。
将变压器接到交流电源上，原线圈的输入电压为U 1，副线圈两端电压U 2⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2＝n 2n 1U 1为定值，流过副线圈的电流I 2⎝ ⎛⎭⎪⎫I 2＝U 2R 随负载电阻的减小而增大，变压器输出功率P 2(P 2＝I 2U 2)也随着增大，不计变压器损失的能量，则变压器输入功率P 1(P 1＝P 2)也增大，流过原线圈的电流I 1⎝⎛⎭⎪⎫I 1＝P 1U 1也增大。
进行动态分析的顺序是U 1→U 2→I 2→P 2→P 1→I 1。
(2)负载不变，上述物理量随原线圈、副线圈匝数比的变化而变化的情况。
若原线圈输入电压U 1和匝数n 1不变，当副线圈匝数n 2增大时，副线圈两端电压U 2⎝⎛⎭⎪⎫U 2＝n 2n 1U 1增大，流过副线圈的电流I 2⎝⎛⎭⎪⎫I 2＝U 2R增大，变压器的输出功率P 2(P 2＝I 2U 2)增大，则理想变压器的输入功率P 1增大，流过原线圈的电流I 1增大。
[试身手]3．用理想变压器给负载电阻R 供电，变压器输入电压一定时，在下列四个办法中，哪种可以使变压器输出功率增加( )A ．增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻R 保持不变B ．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C ．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D ．减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻保持不变解析：选B 由U 1U 2＝n 1n 2，当n 1增加时，U 2减小，P 2＝U 22R ，P 2减小，A 错误；U 1、n 1、n 2不变，则U 2不变，R 减小时，P 2＝U 22R ，P 2增大，B 正确，C 错误；当n 1、U 1不变，n 2减小时，则U 2减小，由P 2＝U 22R(R 不变)，P 2会减小，D 错误。
理想变压器的原理及基本规律1.理想变压器原理：电磁感应原理2．基本规律一原一副，P 入＝P 出，U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1。
[典例1] 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数为12 mA ，则电流表A 2 的示数为( )A ．3 mAB ．0C ．48 mAD ．与负载R 的值有关[解析] 当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，在原线圈中产生恒定不变的电流，铁芯中产生的磁场是不变的，穿过副线圈的磁通量不变，不能在副线圈中产生感应电流，即A 2的示数为0，B 正确。
[答案] B[典例2] 一理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U 如图所示。
副线圈仅接入一个10 Ω的电阻，则( )A ．流过电阻的电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC ．经过1 分钟电阻发出的热量是6×103J D ．变压器的输入功率是1×103W [思路点拨][解析] 由电压的有效值和最大值的关系得U 1＝U m2＝220 V 。
根据理想变压器电压与匝数的关系U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝n 2n 1U 1＝511×220 V＝100 V ，故电压表的示数是100 V ，B 错误；I 2＝U 2R＝10010 A ＝10 A ，A 错误；1 分钟内电阻发出的热量Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J＝6×104J ，C 错误；变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出＝U 2I 2＝100×10 W＝1×103W ，故D 正确。
