高考物理年年必考的十大热点问题破解之道10变压器问题破解之道-负载电阻可等效(新)

变压器问题破解之道——负载电阻可等效（答案解析）【例1】解析 根据电阻等效法原、副线圈和负载电阻的等效电阻：R R n n R 9 2221=='，等效电路如图所示根据电功率R I P 2=，又因为R 与R '串联，电流大小相等， 则原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比：91k ='='=R R P P 等效电阻 'R 上的电压：V 198V 220 =⨯'+'='R R R U ，即为变压器原线圈上的电压 根据变压器原、副线圈电压关系：21n n U U =' 所以变压器副线圈上电压：V 66V 1983112=⨯='=U n n U ，所以正确答案为A ． 【例2】解析：当负载电阻减小为R =5R 0 时，根据串联电路规律，R 两端电压为R 0 两端电压的5倍，电压表测量R 两端的电压为5．0V ，所以R 0两端电压为1V所以变压器负线圈两端电压：V 6V 1V 52=+=U 根据变压器原、副线圈电压关系：2121n n U U = 解得此时原线圈两端电压有效值为：V 241=U所以原线圈两端电压最大值为：V 34V 224==m U ，所以A 正确． 根据电阻等效法，原来原、副线圈和负载电阻的等效电阻为：002221148)( R R R n n R =+=，等效电路如图(a)所示根据电阻等效法，此时原副线和负载电阻的等效电阻为：002221224)( R R R n n R =+=，等效电路如图(b)所示又已求出此时原线圈两端电压有效值，即电阻1 R 两端的电压为：V 241=U 又因为变压器输入电流不变，即流过等效电阻1 R 和2 R 的电流相等所以电阻2 R 两端的电压，即原线圈两端原来的电压有效值：V 481211=='U R RU ，D ．正确．所以正确答案为A D ．【例3】解析 设14312>==k n n n n ，根据电阻等效法原、副线43n n 、和灯L 1的等效电阻为： L LR k R nn R 22430=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=，等效后电路如图所示，由k n n U U ==1212 解得：12kU U = 电流表A 1的电流为：L L kR kRU R k R kU R R U I +=+=+=222121021电流表A 2的电流为：LR R U I +=212设()()()k R k R kR R R k R R R kR k R R L L L L L －＝122222⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆因为R L ＞2R 1>k ，则0102<<-k R k R L －　，　，所以0>∆R ，L L R R kR kR+>+22 所以有：21I I <，则A 1表的示数小于A 2表的示数，故A 错误；电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，根据功率R I P 2=，所以R 1 、R 2消耗的功率大于R 3 、R 4消耗的功率，所以C 错误，D 正确；L 1的功率为：L L L L L R R k R U R k Rk R kU R k I R I P 22212221221021122⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+＝＝＝ L 2的功率为：L LL L L R R R U R RR U R I P 2212122222）（＝＝＝+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 因为1>k ，所以L 1的功率1P 大于L 2的功率2P ，亮度不同，所以B 错误．所以正确答案为D ．。

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【例题 2】(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈分别 接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入电压 U 为灯泡额定电 压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( AD )
A．原、副线圈匝数之比为 9∶1 B．原、副线圈匝数之比为 1∶9 C．此时 a 和 b 的电功率之比为 9∶1 D．此时 a 和 b 的电功率之比为 1∶9
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第十一章
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高考必考题突破 讲座(十一)
理想变压器的解题策略
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名师PPT课件题型特点考情分析五年试题
核心考点
高考对变压器的考查
(1)原线圈端接有负载的
主要集中在变压器的 2018·天津卷，4 变压器问题
A. 10 V C．2 5 V
B．4 V D．4 2 V
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解析
原线圈电压有效值
U1＝40
2 2
V＝40 V，原、副线圈
匝数比为 10∶1，据 U1∶U2＝n1∶n2，解得副线圈两端电压有
效值 U2＝4 V，因为负载电路中理想二极管和 R1 并联，在二极
管导通的半个周期 R2 两端电压为 UR21＝4 V，在二极管截止的
线圈之间磁通量的关系，再结合其变压原理来分析变压器的电
压和匝数之间的关系．
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角度一 原线圈中含有用电器的变压器问题 (1)在原线圈回路中，原线圈两端的电压与负载两端电压 之和等于电源的电压． (2)要求原线圈中负载的电流、电压、功率，一般需要先 求副线圈中的电流，然后根据理想变压器的关系求得原线圈中 负载的电流．

高中物理之理想变压器知识点一、理想变压器的基本规律原、副线圈的电压比等于原、副线圈的匝数之比，即1. 只有一个副线圈时，即“一一对应”时，有；2. 有多个副线圈时：由P入＝P出，得或原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即二、各个物理量的决定关系1、由，可知U1决定U2，即原线圈两端的电压决定副线圈两端的电压；2、由，可知I2决定I1，即副线圈中的电流决定原线圈中的电流；3、由P入=P出可知，P出决定P入，即副线圈中的功率决定原线圈中的功率，且功率按需分配.三、典型问题和方法1、理想变压器基本公式的应用例1、如图1所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器. 若已知甲的变压比为500：1，乙的变流比为200：1，并且已知加在电压表两端的电压为220V，通过电流表的电流为5A，则输电线的输送功率为（）A.B.C.D.分析：理想变压器是利用互感的原理工作的，只能改变交变电流的电压和电流。

且遵循如下规律：电压与匝数成正比，即；当原、副线圈“一一对应”时，有解析：根据理想变压器的原、副线圈电压比可知，输电线上的电压. 再根据理想变压器的原、副线圈电流比可知，输电线上的电流. 由功率公式得. 故选项D正确。

2、多个副线圈的变压器问题例2、如图2所示，理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝，副线圈有两个线圈，匝数分别为n2=500匝，n3=200匝，并分别接一个阻值为R=55Ω的电阻，在原线圈1两端接U1=220V的交流电压时，求：（1）两副线圈输出的电功率之比= ；（2）原线圈中的电流I1= A.分析：对于两个以上的副线圈的理想变压器，电压与匝数成正比是成立的，而电流与匝数成反比的规律不成立. 但在任何情况下电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出求解。

对于理想变压器，已知n1、n2、n3以及U1可由，分别求出U2和U3. 再根据，求出。

又依据欧姆定律可求出I2和I3，最后由，可求得I1。

《电气试验工（第二版）》技师一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共41题）1. 下列描述电感线圈主要物理特性的各项中，（）项是错误的。

(A)电感线圈能储存磁场能量； (B) 电感线圈能储存电场能量； (C) 电感线圈中的电流不能突变； (D) 电感在直流电路中相当于短路，在交流电路中，电感将产生自感电动势，阻碍电流的变化。

答案:B2. 下列描述电容器主要物理特性的各项中，（）项是错误的。

(A)电容器能储存磁场能量； (B) 电容器能储存电场能量； (C) 电容器两端电压不能突变；(D) 电容在直流电路中相当于断路，但在交流电路中，则有交流容性电流通过。

答案:A3. 半导体的电导率随温度升高而（）。

(A)按一定规律增大； (B) 呈线性减小； (C) 按指数规律减小； (D) 不变化。

答案:A4. 在电场作用下，电介质所发生的极化现象中，多发生于采用分层介质或不均匀介质的绝缘结构中；极化的过程较缓慢，极化时间约几秒、几十秒甚至更长，发生于直流及低频（0～1000Hz）范围内，需消耗能量的极化，称为（）式极化。

(A)离子； (B) 偶极子； (C) 夹层； (D) 电子。

答案:C5. 所谓对称三相负载就是（）。

(A)三个相电流有效值相等； (B) 三个相电压相等，相位角互差120°； (C) 三相电流有效值相等，三个相的相电压相等且相位角互差120°； (D) 三相负载阻抗相等，且阻抗角相等。

答案:D6. 如测得变压器铁心绝缘电阻很小或接近零，则表明铁心（）。

(A)多点接地； (B) 绝缘良好； (C) 片间短路； (D) 运行时将出现高电位。

答案:A7. 在直流电压作用下的介质损耗是（）引起的损耗。

(A)电导； (B) 离子极化； (C) 电子极化；(D) 夹层式极化。

答案:A8. 有两个RL短接电路，已知R1＞R2，L1=L2，则两电路的时间常数关系是（）。

(A)τ1=τ2； (B) τ1＞τ2； (C) τ1＜τ2；(D) τ2≤τ1。