交流电
第4节变压器（一）
(总分：100分时间：30分钟)
B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C．穿过副线圈磁通量的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
4．对理想变压器，下列说法中正确的是( )
A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大
B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大
C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化
D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
5．某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图1所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )
图1
A．原、副线圈电压比为n2∶n1
B．原、副线圈电流比为n1∶n2
C．原、副线圈电压比为n1∶n2
D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2
6．某变压器原、副线圈匝数比为55∶9，原线圈所接电源电压按如图2所示的规律变化，副线圈接有负载，下列判断正确的是( )
图2
A．输出电压的最大值为36 V
B．原、副线圈中电流之比为55∶9
C．变压器输入、输出功率之比为55∶9
D．交流电源电压有效值为220 V，频率为50 Hz
7．如图3所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈的电压，则( )
图3
A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大
B．保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗功率将减小
C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大
8．如图4所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线等效电阻为R.开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是( )
图4
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
9.理想变压器如图5所示,原线圈匝数n1＝1 000匝，两副线圈匝数分别为n2＝600匝，n3＝200匝，当原线圈
两端接在220 V的交流电源上时，原线圈上电流为2 A，
通过R2的电流为1 A，则通过R3的电流为( )
图5
A．10 AB．7 A
C．3 AD．1 A
选做题体验和收
获
10．如图6所示的变压器的原线圈1接到220 V的
交流电源上．副线圈2的匝数n2＝30匝，与一个“12 V
12 W”的灯泡L连接，L能正常发光．副线圈3的输出
电压U3＝110 V，与电阻R连接，通过R的电流为0.4 A，
求：
(1)副线圈3的匝数n3 .
(2)原线圈1的匝数n1和电流I1.
图6
4 变压器 课时演练·促提升 A组 1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是() A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 解析:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。 答案:BD 2.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图() 解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。 答案:C 3.如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的送电功率为()
A.2.2×103 W B.2.2×10-2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 解析:由电流互感器知高压输电线中电流I=1 000 A,由电压互感器知高压U=220×103 V,则高压输电线功率P=UI=2.2×108 W。 答案:C 4.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是() A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt) V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W 解析:由图象知T=0.02 s,ω==100π rad/s,u=20sin(100πt) V,A项错误;由于副线圈两端电压不变,故只断开S2,两灯串联,电压为额定值的一半,不能正常发光,B项错误;只断开S2,副线圈电路电阻变为原来的2倍,由P=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输入功率也减小,C项错误;输入电压额定值U1=20 V,由及P R=得P R=0.8 W,D项正确。 答案:D 5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin(100πt) V的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是() A.原线圈中电流表的读数为1 A B.原线圈中的输入功率为220 W C.副线圈中电压表的读数为110 V
第四节变压器 【教学目标】 1、了解使用变压器的目的，知道变压器的基本构造，知道理想变压器和实际变压器的区别。 2、知道变压器的工作原理，会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系。 3、知道不同种类的变压器。 【教学重点】 变压器的工作原理，互感过程的理解及电压与匝数的关系。 【教学难点】 互感过程的理解，变比关系的推导和理解 【教学方法】 演示、推理、学生实验 【教具】 学生电源、可拆变压器、交流电压表、小灯泡、多用电表（交流电压档） 【教学过程】 引入新课 今天我们要学习的是变压器这一节，在进入新课前，我们来看这样一组数据。 投影：
提问：我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的，但是我国民用供电电压均为220V，怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工作呢？ 回答：用我们今天所要学习的设备――变压器。 演示实验：出示交流电源，用交流电压表（量程10V）测其电压为7V，若想用这个电源来使额定电压为3V的小灯泡正常发光，显然不能直接接电源，我们就可以利用变压器将电源电压降下来后再接灯泡。 现象：灯泡能够正常发光。 这说明变压器是能够改变交流电压的设备。 过渡：为什么变压器会有这样的功能呢？就让我们先从变压器的构造说起。 一、变压器的构造 最典型的变压器是由两个线圈和闭合铁芯构成。 展示可拆变压器，左右各有一个线圈套在铁芯上，其中一个与电源相连的称为原线圈（或初级线圈），另一个与用电器相连的称为副线圈（或次级线圈）。线圈是由绝缘的导线绕制的。闭合的铁芯是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠加而成的。线圈与铁芯彼此绝缘。 投影：变压器的示意图，原副线圈的匝数一般是不同的，n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数，U1和U2表示原线圈和副线圈的端电压。 提出疑问：从前面的实验中看到灯泡能够发光，说明副线圈两端是有电压的，但是线圈和铁芯彼此绝缘，不可能将原线圈的电能直接传送到副线圈来，那么这个电压是如何产生的呢？ 其实变压器也是法拉第电磁感应现象的一种应用，我们可以具体来分析变压器是如何工作的。 二、变压器的工作原理 分析：把交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变电流产生交变的磁场，将铁芯磁化并在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两端连着用电器，副线圈中就会产生交变电流。这一
江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷 （江西师大附中使用）高三理科数学分析 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础 试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及，其中应用题与抗战胜利70周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受到了数学的育才价值，所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际，操作性强。 2．适当设置题目难度与区分度 选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题，都是综合性问题，难度较大，学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力，以及扎实深厚的数学基本功，而且还要掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很难完成。 3．布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的考察 在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。包括函数，三角函数，数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。 二、亮点试题分析 1．【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点，且满足AB AC → → =，则A BA C →→ ?的最小值为（ ） A ．1 4- B ．12- C ．34- D ．1-
高二物理下册知识点归纳5篇 高二是承上启下的一年，是成绩分化的分水岭，成绩往往形成两极分化：行则扶摇直上，不行则每况愈下。下面是我给大家带来的高二物理下册知识点总结，希望能帮助到大家! 高二物理下册知识点总结1 1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量 (C)，t:时间(s)｝ 2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ 3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ：电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ 4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 {I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ 5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ 6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 7.纯电阻电路中：由于I=U/R，W=Q，因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P 总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 高二物理下册知识点总结2 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N)，k:静电=9.0×109Nm2/C2，Q1、Q2:两点电荷的(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C)，是矢量(电场的叠加原理)，q:检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m)，Q:源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F=qE{F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功：WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，
高中物理：变压器练习题 1.如图所示四个电路,能够实现升压的是( ) 【解析】选D。变压器只能对交变电流变压,不能对直流电变压,故A、B错误。由于电压与线圈匝数成正比,所以D项能实现升压。 2.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( ) A.U=66V,k= B. U=22V,k= C.U=66V,k= D.U=22V,k= 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析： (1)掌握变压器的功率、电压、电流关系。 (2)根据变压器的匝数比推出原、副线圈的电流比,求得k值。 (3)根据变压器的电压关系和电路的特点求得电压。 【解析】选A。由于变压器的匝数比为3∶1,可得原、副线圈的电流比为1∶3,根据 P=I2R可知原、副线圈中电阻R的功率之比k=,由=,其中U 2=U,则U 1 =3U,结合原、 副线圈的电流比为1∶3,可得原线圈中电阻R上的电压为,所以有3U+=220V,得
U=66V,故选项A正确。 【补偿训练】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图 像。原、副线圈匝数比n 1∶n 2 =10∶1,串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1A, 则( ) A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 V B.变压器输出端所接电压表的示数为22V C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz D.变压器的输出功率为220W 【解析】选C。变压器原线圈所接交流电压的有效值为U 1 =V=220 V,选项A错误； 变压器输出端所接电压表的示数为U 2=U 1 =×220V=22 V,选项B错误；变压器输 出端交变电流的频率为f=Hz=50 Hz,选项C正确；变压器的输出功率等于输入功 率,P=U 1I 1 =220×1W=220 W,选项D错误。故选C。 3.(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
高中物理-变压器教学设计 三维教学目标 1、知识与技能 （1）知道变压器的构造，了解变压器的工作原理； （2）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。 2、过程与方法:在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。 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。 教学重点：探究变压比和匝数比的关系。 教学难点：探究变压比和匝数比的关系。 教学方法：实验探究法、阅读法、讲解法。 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡。 教学过程： （一）引入新课 在实际应用中，常常需要改变交流的电压。大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。 电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。 这节课我们学习变压器的有关知识。 （二）进行新课 1、变压器的原理 思考与讨论：
按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。 问题1：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？答：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。 一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 变压器的结构示意图和符号，如下图所示： 互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。 问题2：变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？下面我们通过实验来探究。
A2 变压器练习题(经典） 1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨， 其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的 运动过程中，将观察到 A.两个小电珠都发光，只是亮度不同 B.两个小电珠都不发光 C.L2发光，L1不发光 D.L1发光，L2不发光 2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻不 为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以下不．正确的是 A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1 C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小 3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接， 输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则 A. 流过电阻的最大电流是20 A B. 与电阻并联的电压表的示数是141 V C. 变压器的输入功率是1×103 W D. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J 4、用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈 上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压， 当开关S闭合时，以下说法正确的是（） A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小 5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。原、副线圈匝数比n1 ：n2＝10 ： 1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则 A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V B ．变压器输出端所接电压表的示数为 C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz D ．变压器的输出功率为 6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常 发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么 A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗 C．灯L将会烧毁D．不能确定 B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A 8、图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω 压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（） A、电流表的示数为2A B、原、副线圈匝数比为1:2 C、电压表的示数为电压的有效值 D、原线圈中交变电压的频率为100Hz 9．如右图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2, 初级线圈的两端a、b接正弦交 流电源，电压表220 V，负载电阻R =44 Ω，电流表．下列判断中正 确的是 A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B5∶1 C．电流表 1.0 A D．电流表的示数为0.4 A 10．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数 1 1100 n=匝，副线圈的匝数 2 220 n= 匝，交流电源的电压 )V u tπ =，电阻44 R=Ω，电压表、电流表均为理想电 表，则下列说法中正确的是 A．交流电的频率为100 Hz B．电压表的示数为44V C．电流表A2的示数约为1.4A D．电流表A1的示数为0.2A 11．图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1 ．原线 圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电 阻R1＝5Ω，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则 A．电压表示数为V B．R1的电功率为0.2W C．R1电流的频率为50Hz D．R2处温度升高时，电流表示数变小 ~ s / - 7 图
交变电流 一、基础知识 1.交变电流 （1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。 （2）正弦式交变电流：上图（a ）按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。由线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生。 （3）周期、频率和角速度的关系：ω＝2π T ＝2πf 。 （4）变化规律： 规律 物理量 函数 图象 磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt 电动势 e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt 电压 u ＝U m sin ωt ＝RE m R ＋r sin ωt 电流 i ＝I m sin ωt ＝E m R ＋r sin ωt 线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变． 线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变． （5）交变电流的有效值：对于正(余)弦式交流电，有效值可以利用I ＝ I m 2，U ＝U m 2，E ＝E m 2 来计算。 对于非正(余)弦式交流电，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，I 2 Rt ＝I 12Rt 1+I 22Rt 2+I 32Rt 3+… ，U 2R t ＝U 12R t 1+U 22R t 2+U 32 R t 3+… ，其中t ＝t 1+t 2+t 3+…
（6）“四值”的比较： 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e ＝E m sin ωt i ＝I m sin ωt 计算线圈某时刻的受力情况 峰值 最大的瞬时值 E m ＝nBSω I m ＝ E m R ＋r 讨论电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效 的恒定电流的值 E ＝ E m 2 U ＝U m 2 I ＝I m 2 适用于正(余)弦式交变电 流 (1)计算与电流的热 效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 平均值 交变电流图象中图线与时 间轴所夹的面积与时间的 比值 E ＝Bl v E ＝n ΔΦΔt I ＝ E R ＋r 计算通过电路截面的电荷量 (1)先求电动势的最大值E m ＝nBSω； (2)求出角速度ω，ω＝2π T ； (3)明确从哪一位置开始计时，从而确定是正弦函数还是余弦函数； (4)线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝Imsin ωt. (5)线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i ＝Imcos ωt. (6)写出瞬时值的表达式． 2.变压器 （1）基本关系式：功率关系，P 入=P 出 电压关系，U 1n 1＝U 2n 2，有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3 n 3 ＝…
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 的示数是 12 mA,则电流表A 2 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n 1 中通过的是恒定 电流,不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化,在副线圈n 2 上无感应电动势出现,所以A 2 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A 1的读数变大,电流表A 2 的读数变小 B.电流表A 1的读数变大,电流表A 2 的读数变大 C.电流表A 1的读数变小,电流表A 2 的读数变小 D.电流表A 1的读数变小,电流表A 2 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I 2=得I 2 增大,即电流表A 2 的读数增大,即输出功率变大。由U 1 I 1 =U 2 I 2 可知,I 1变大,即电流表A 1 的读数也增大,选项B正确。
高中物理--变压器教案 教学目的：l 、了解变压器的构造,理解变压器的工作原理。 2、掌握变压器的变流比和变压比。 3、了解几种常见的变压器。 教学准备：幻灯片、可拆迁变压器、学生电源、演示电流表、 教学过程： 一、知识回顾 1、产生电磁感应现象的条件。 2、法拉第电磁感应定律。 二、新课教学： 1．变压器的构造 原线圈、 副线圈、 铁心 2．变压器的工作原理 在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。 3．理想变压器 磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。 4．理想变压器电压跟匝数的关系： U 1/U 2= n 1/n 2 说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。即有 3 3 2211n U n U n U ===……。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。 5．理想变压器电流跟匝数的关系 I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器） 说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一
2 旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2= 12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=1 4n n U 4……可得出： n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+…… 6．注意事项 （1）当变压器原副线圈匝数比( 2 1 n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2= 1 2 n n U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流（I 1=1 2 n n I 2）,同时有了相等的输入功率,（P 入 =P 出 ）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负 载来决定的。 三、例题解析 【例1】如图16-1所示,理想变压器铁芯上绕有A 、B 、C 线圈,匝数比为n A :n B :n C =4:2:1,在线圈B 和C 的电阻R,当线圈A 与交流电源连通时,交流电流表A 2的示数为则交流电表A 1的读数为_______________I 0 。 【分析与解】此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解,即 A B B A n I =得出I A =0.5I 0就错了。应该注意到变压器副线圈有多组,电流反比关系不成立,但电压与匝数成正比的关系还是成立的,应先根据这一关系求出 C 组线圈电压,再根据R 相等的条件求出C 组电流,由 B C B C n n U U =和R U I c c =,得I C =0.5I 0 .此后利用关系式 n A I A =n B n B +n C n C 即 4I A =2I 0+1×0.5I 0 得I A =0.625I 0
高二物理《变压器》练习题 高二物理《变压器》练习题 一.选择题: 1.如图16-5所示,变压器输入交变电压U一定,两个副线圈的匝数为n2和n3,当把一电阻先后接在a,b间和c,d间时,安培表的示数分别为I和I’，则I：I’为() A.n22:n32 B.: C.n2:n3 D.n32:n22 2.有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所示,则下列说法中正确的是() A.安培表A1与A2的示数之比为3:1 B.伏特表V1与V2的示数之比为3:1 C.当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加 D.原、副线圈的功率之比为3:1 3.如图16-7,一理想变压器原副线圈匝数比为4:1,图中五只电灯完全相同,若B、C、D、E都能正常发光，则A灯() A.一定能正常发光 B.比正常发光暗 C.比正常发光亮 D.一定被烧坏 4.在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则() A.负载功率不超过44w B.副线圈电流最大值不能超过1A
C.副线圈电流有效值不能超过1A D.副线圈电流有效值不能超过 0.2A 5.如图16-8所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1的.有 A.a与c相连,b与d相连作为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端 B.a与c相连,b与d相连作为输入端;f与g相连、以e、h为输出端 C.b与c相连,以a与d为输入端;f与g相连，以e、h为输出端 D.b与c相连,以a、d为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端 二.填空题: 6.如图16-9所示,理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，平行金属导轨与原线圈相连，当导体ab在匀强磁场中匀速运动时，电流表A1示数为12mA，则电流表A2示数为______mA。 7.用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输送功率的___%。 8.如图16-10所示，理想变压器和三个定值电阻R1、R2和R3接在交流电源上，R1=R3，若R1、R2和R3上的电功率相等，则R1：R2=_____________,变压器原、副线圈的匝数比为__________. 三.计算题 9.有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线圈接一可变电阻R作为负载，如图16-11所示，已知原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断，可变电阻的取值范围如何?
2019-2020年高中物理《变压器》教案2 新人教版必修1 教学目标： 知识与技能： （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。 过程与方法： （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） 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。 教学重点： 变压器工作原理 教学难点： 变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的 教学过程： 新课导入： 在实际应用中，常常需要改变交流的电压。大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。一般的家用电器需要220 V的电压，动力用电需380 V电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。
新课教学： （一）变压器的原理： 1、构造： 出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？ 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 2、工作原理： 演示实验：原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，小灯泡发光。 在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变的磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要产生感应电动势。当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向负载供电。在副线圈中产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。 在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。 互感现象是变压器工作的基础。 从能量转化的角度，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置。 由于互感现象，尽管两个线圈之间没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈。问：变压器的铁芯起什么作用？ 如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率。 变压器对恒定电流不能变压。 因为变压器接入恒定电流，在铁芯中不会产生交变的磁通量，没有互感现象出现。
高中物理选修3-2课程纲要 课程类型: 选修必考课程名称: 高中物理选修3-2 授课时间：36课时授课教师：*** 授课对象：18届高二年级理科班 课程目标： 1、理解课本中的基本概念，掌握相关的基本规律，知道是什么，为什么，知道什么情景用什么怎么用，做到准确熟练，如电磁感应定律、交变电流等 2、掌握一些基本的实验操作技能，体会实验探究和逻辑推理二者在物理学中的重要地位。 3、经历科学探究过程，领悟物理学研究的思想与方法。 4、增强物理学习兴趣，提高思维能力和动手能力，在学习过程中获得乐趣和成就感。 课程内容： 章节具体要求 电磁感应1、收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人 类探索自然规律的科学态度和科学精神 2、知道什么是电磁感应现象。经历研究感应电流的实 验过程，理解感应电流的产生条件。知道电磁感 应在生活和生产中的一些具体应用，例如，电磁感 应在发电机、话筒、录音机等电器中的应用。 3、通过实验，探究感应电流的方向跟什么因素有关。 理解楞次定律，会应用楞次定律判断感应电流的方 向。理解法拉第电磁感应定律。例如，知道感应电 动势的大小由磁通量的变化率决定，与磁通量的大 小无关，与磁通量变化量的大小无关。会应用法拉 第电磁感应定律进行有关的推导和计算。例 如，能根据法拉第电磁感应定律推导导体切 割磁感线时的感应电动势的表达式，计算感 应电动势。 4、通过实验认识自感现象，知道自感现象产生的原 因。了解自感现象在生活和生产中的应用，例如了 解日光灯镇流器的作用和原理。知道自感在生活和 生产中可能存在的危害。通过实验了解涡流现象， 知道涡流是怎样形成的。了解涡流在生活和生产中 的应用及其可能存在的危害。例如，知道真空冶炼 炉就是利用涡流产生的热量使金属熔化；了解电动 机、变压器的铁芯中是如何减小涡流的。 交变电流1、知道什么是交变电流，什么是正弦交变电 流。能分析正弦交变电流的产生过程。能用 函数表达式描述正弦交变电流，能画出正弦 交变电流的图像。知道交变电流的周期、频 率、峰值的物理意义。明确交变电流有效值 的概念，知道正弦交变电流的有效值和峰值 的关系。 2、通过实验，认识交变电流可以通过电容器，
. . 高二变压器练习题 1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨，其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的运动过程中，将观察到 A.两个小电珠都发光，只是亮度不同B.两个小电珠都不发光 C.L2发光，L1不发光 D.L1发光，L2不发光 2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上 接有电阻不为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以 下不．正确的是 A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1 C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小 3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈 与正弦交 变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副 线圈仅接 入一个10 Ω的电阻. 则 A.流过电阻的最大电流是20V B.与电阻并联的电压表的示数 是141 V C. 变压器的输入功率是1×103 W D. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J 4、用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的 副线圈上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法正确的是（） A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小 5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。原、副线圈匝数比 n1 ：n2＝10 ：1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则 A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为 220VB．变压器输出端所接电压表的示数为 222VC．变压器输出端交变电流的频率为50HzD．变压器的输出功率为2202W 6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗 C．灯L将会烧毁 D．不能确定 7、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为 1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流 表既能测直流电流，又能测交流电流， 图（b）的读数为3.6A 8、一交变电流的电压表达式为u＝100 sin120πt （V），由此表达 式可知:A．用电压表测该电压其示数 为100 V B．该交变电压的频率为60Hz C．将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 W D．t ＝1/480 s时，该交流电压的瞬时值为50 V 9、如图2所示，当交流电源电压为220V，频率为50Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同。若将交流电的频率改为100Hz，但交流电源电压仍为220V，则：A．A灯最亮B．B灯最亮C．D灯最亮D．三只灯泡的亮度依然相同 10、一个矩形线圈 绕垂直于匀强磁场 并位于线圈平面内 的固定轴匀速转 动，线圈中的感应 图（a）A 铁芯 图（b） ～ A L B C D R 图2 t
第四节变压器 教学目标： （一）知识与技能 1、认识生活中的变压器 2、了解变压器的结构 3、理解变压器原、副线圈上的电压与匝数的关系 4、通过探究锻炼动手能力和处理数据的能力 （二）过程与方法 1、做好教材中“思考与讨论”的演示实验，同时进一步补充两个小实验：变压器升压和降压的效果 2、通过观察和分析，让学生明确变压器的基本结构和工作原理 3、通过实验，探究变压器电压与匝数的关系 4、总结归纳，得出结论 （三）情感态度与价值观 1、通过教师的引导及对问题探究中的相互交流、讨论，促进师生之间、生生之间的合作互动，使学生实现知识和能力的协调发展。 2、通过一定数量的科学探究，学生经历与科学研究工作相近或相似的过程，从中获取知识和技能，体验其中的乐趣和曲折，感悟科学思想，培育科学精神。 教学重点：变压器工作原理和工作规律 教学难点：变压器漏磁现象和互感原理 教学方法：启发、讨论、讲授 教学用具：可拆式变压器、学生电源、灯泡、万用表、导线若干、多媒体课件，学生变压器教学过程： （一）导入课题 通过实例导入为了适应不同电压的需要，要有一种能改变交流电压的设备——变压器幻灯片出示生活中的变压器的图片，变压器由哪几部分组成？它又是怎样工作的呢？ （二）新课教学 1、变压器的结构 演示实验1：拆开可拆变压器的各组成部分，让学生观察．然后把可拆变压器的两个线
圈分别与照明电源和小灯泡连接，观察到小灯泡正常发光．用投影显示出单相变压器的结构示意图及电路图，如图1所示．结合图示和实物介绍变压器各部分的名称． 图1 2、变压器的工作原理 师：变压器的工作原理是什么？当变压器的原线圈接上交变电源后，副线圈两端为何会有电压而使灯泡发光呢？请同学们用以前所学的知识解释产生这一现象的原因和过程．生：把交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两端连着负载，副线圈中就会产生感应电流。互感现象是变压器工作的基础。 师：这时的副线圈就可以作为电源使用，当把用电器接在副线圈两端时，副线圈电路中就出现电流．若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能量的？ 生：原线圈输入的电能先转化成原副线圈中的交变磁场能，再转化成变压器副线圈输出的电能． 师：那么，为什么说铁芯是变压器的重要组成部分？ 演示实验2 使可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，如图2所示，接在副线圈两端的小灯泡亮度从较小到正常发光． 图2 生：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈，大部分漏失在外，有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用 师：可见，漏失的磁感线不能起到传输电能的作用．有了闭合铁芯后，漏失的磁感线大大减少，但能完全避免漏失吗？ 生：不能，仍会有一小部分磁感线漏失在周围空间． 学生实验：直流电源接在原线圈两端，小灯泡还能亮吗？调节直流电压的大小呢？ 3、实验探究变压器输出电压和哪些因素有关 (1)、提出问题：变压器输出电压与哪些因素有关？ (2)、猜想与假设： ①演示实验3 如图3所示，将绝缘导线逐渐绕上铁芯，小灯泡逐渐变亮；将导线逐圈拉出，小灯泡逐渐变暗．让学生观察后分析得出结论．
陕西省渭南市尚德中学2017-2018学年高二物理4月月考试题 （时间：90分钟满分：110分） 一．选择题（1-10题是单选题，11-12题是多选题，每小题5分，共60分） 1.首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是（） A. 安培和法拉第 B. 法拉第和楞次 C. 奥斯特和安培 D. 奥斯特和法拉第 2.下列现象中属于电磁感应现象的是（） A. 磁场对电流产生力的作用 B. 变化的磁场使闭合电路中产生电流 C. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D. 电流周围产生磁场 3.如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一个平面内，当线圈a中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列说法中正确的是（） A.Φa＜Φb＜Φc B.Φa＞Φb＞Φc C.Φa＜Φc＜Φb D.Φa＞Φc＞Φb 4.如图所示,为当年法拉第实验装置示意图,两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流（） A. 将开关S接通或断开的瞬间 B. 开关S接通一段时间之后 C. 开关S接通后，改变滑动变阻器滑动头的位置时 D. 拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间 5.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行。当电键S接通瞬间,关于两铜环的运动情况下列说法正确的是( ) A. 同时向两侧推开 B. 同时向螺线管靠拢 C. 一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断 D. 同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断 6.一交变电压的瞬时值u＝Umsin(100πt) V，当t＝1 600 s时，u＝5 2 V，则用交流电压表测电压时，电压表上看到的读数为( ) A．5 2 V B．5 V