- 1 - 高中物理--变压器练习题
一、不定项选择题
1.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列的哪个物理量一定相等
( )
A.交变电流的电压 B.交变电流的电流
C.输入和输出的电功率 D.没有物理量相等
【解析】选C。变压器可以改变原、副线圈中的电压和电流,因此原、副线圈中的电压和电流一般是不相同的,所以A、B错;由于理想变压器不消耗能量,故原线圈输入功率等于副线圈输出功率,C对D错。
2.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.0
C.48 mA D.与负载R的值有关
【解析】选B。本题考查了变压器的工作原理,关键要清楚交变电流能通过变压器,而恒定电流不能通过变压器。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,不能引起穿过线圈n2的磁通量变化,在副线圈n2上无感应电动势出现,所以A2中无电流通过。
3.如图所示,理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计。当S闭合时
( )
A.电流表A1的读数变大,电流表A2的读数变小
B.电流表A1的读数变大,电流表A2的读数变大
C.电流表A1的读数变小,电流表A2的读数变小
D.电流表A1的读数变小,电流表A2的读数变大
【解析】选B。当S闭合后,变压器副线圈中的输电回路的电阻减小,而输出电压不变。由I2=得I2增大,即电流表A2的读数增大,即输出功率变大。由U1I1=U2I2可知,I1变大,即电流表A1的读数也增大,选项B正确。 - 2 - 【补偿训练】
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( )
高中物理之变压器知识点
理想变压器是高中物理中的一个理想模型，它指的是忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。实际生活中，利用各种各样的变压器，可以方便的把电能输送到较远的地区，实现能量的优化配置。在电能输送过程中，为了达到可靠、保质、经济的目的，变压器起到了重要的作用。
变压器
理想变压器的构造、作用、原理及特征
构造：两组线圈（原、副线圈）绕在同一个闭合铁芯上构成变压器。
作用：在输送电能的过程中改变电压。
原理：其工作原理是利用了电磁感应现象。
特征：正因为是利用电磁感应现象来工作的，所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压。
理想变压器的理想化条件及其规律
在理想变压器的原线圈两端加交变电压U1后，由于电磁感应的原因，原、副线圈中都将产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有：
忽略原、副线圈内阻，有U1＝E1，U2＝E2
另外，考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁，即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有 ，由此便可得理想变压器的电压变化规律为。在此基础上再忽略变压器自身的能量损失（一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”），有P1=P2 而P1=I1U1， P2=I2U2，于是又得理想变压器的电流变化规律为
由此可见：
（1）理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗（实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别。）
（2）理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式。
规律小结
（1）熟记两个基本公式 即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。
②P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和。
（2）原副线圈中过每匝线圈通量的变化率相等
（3）原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样
- 1 - 高中物理关于变压器
变压器是一种用来改变电压大小的机械设备，是电力系统中重要的组成部分。它的工作原理是利用了电磁感应原理，它不仅能够改变电压大小，还能够调节电流、抗电磁干扰，从而为电力系统提供稳定的电源。
变压器可以用来将电压从一个较低的大小调到一个较高的大小，也可以将电流从一个较高的大小调到一个较低的大小，这些变压器分别称为升压器和降压器。通常变压器的输入电压范围在0到1000伏，而输出电压可以调节在5V-600V之间。
变压器的结构和原理很简单，它由一个交流电源、两个磁芯和一对绕组组成，两个磁芯被称为铁心，他们之间穿有一对绕组。此外，变压器还包括一个桥接装置来实现连接。
在变压器工作时，输入电压通过一个绕组，令铁心发生磁感应，磁感应的电磁场会传播到另一个绕组，而不会穿过铁心，然后穿过另一个绕组变成输出电压。因为磁感应的电磁场传播被抑制，所以输出电压会比输入电压要低，以此来达到降压的效果。另外，当输入电压的大小变化时，输出电压也会随之变化，以达到调节电压的目的。
此外，变压器还具有抗电磁干扰的作用。由于变压器中有一对绕组，当电磁场作用于其中一个时，就会经由磁感应而产生另一个电磁场。另外，电磁场作用于另一个时，就会产生一个抵消电磁场，从而抑制电磁干扰。
变压器有多种类型，要根据应用来选择不同的变压器，如：电源 - 2 - 变压器、抗干扰变压器、变频变压器等。其中，电源变压器最常用的用途是用来改变电压大小，其输入电压和输出电压之间的比值有多种不同的模式；抗干扰变压器拥有良好的抗电磁干扰能力，因此在电源系统中很常见；变频变压器是一种特殊类型的变压器，它具有较高的效率和调节范围大的特点，用来控制驱动电机的转速，从而达到节能的目的。
综上所述，变压器是一种用来改变电压大小的机械设备，可以将输入电压调到较高或较低的电压，它具有抗电磁干扰的作用，也可以用来调节电流，是电力系统中重要的组成部分。
高中物理-变压器导学案
一 学习目标
１．通过自主学习能说出几种常见变压器的构造,知道变压器的工作原理。
２．通过实验探究掌握理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系,电流与匝数关系。
３．了解变压器在生活中的应用。
二 自主学习
1．变压器的构造
（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈 初级线圈 匝数用n1表示
（3）副线圈 次级线圈 匝数用n2表示
（4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示.
２．变压器的工作原理
（１）原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量,不仅穿过________也穿过________,则副线圈中就要产生______．尽管原、副线圈没有导线相连,电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈．
（2）原、副线圈的电压之比等于两个线圈的__________,公式表示为______________．如果原线圈的匝数大于副线圈的匝数,则副线圈得到的电压比原线圈低,这种变压器称为____________；如果原线圈的匝数小于副线圈的匝数,则副线圈得到的电压比原线圈高,这种变压器称为__________．
三课上探究
1．变压器的原理
（１）
（2）如果是接到直流电源的两端小灯泡能发光吗？闭合铁芯中有磁场吗？
（３）若小灯泡发光了,你认为变压器副线圈输出的是直流电还是交流电？若是交流电,输入和输出频率是否一样？
２．变压器线圈两端的电压与匝数的关系
（１）实验探究
原线圈接低压交流电源U1＝6V不变
实验次数 1 2 3 4 5 6
原线圈匝数n1 n1 n1 n1 n221 n2 ２n2
副线圈匝数n2 n121 n1 2 n1 n2 n2 n2
副线圈输出电
压U2
结论
（２）理论讨论
问题１由于互感现象,没有漏磁,原、副线圈中具有相同的磁通量,磁通量的变化率t有什么特点？
问题２ 根据法拉第电磁感定律,原线圈中的感应电动势E1=_______,副线圈中的感应电动势E2=___________
