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《2021_2022学年高中物理第二章交变电流阶段提升课含解析教科版选修3_2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二章知识体系·思维导图 考点整合·素养提升 考 点 理想变压器的分析1.两个基本公式:(1)=,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。(2)P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.输入与输出功率问题:(1)变压器的输入功率由输出功率决定,往往用到:P1=U1I1=,式中的R表示负载电阻的阻值。(2)当副线圈中有两个以上线圈同时工作时,U1∶U2∶U3=n1∶n2∶n3,但电流不可用=求解,此情况必须用原副线圈功率相等来求电流。3.变压器动态问题:-11-(1)电压制约:当变压器原
2、、副线圈的匝数比一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=,可简述为“原制约副”。(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=,可简述为“副制约原”。(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=。(4)动态分析问题的思路:4.变压器的关键词转化:【典例1】(多选)如图所示,理想变压器的原线圈与定值电阻r串联,副线圈接热敏电阻RT(温度升高,阻值减小),在正弦交流电源的电压U0不变的情况下,下列说
3、法正确的是( )A.当RT的温度升高时,原线圈两端的电压一定减小B.当RT的温度升高时,原线圈中的电流一定减小C.当RT的温度降低时,RT消耗的功率可能减小-11-D.当RT的温度降低时,RT消耗的功率一定增大【解析】选A、C。设原线圈的电流为I1,原、副线圈的匝数分别为n1、n2,由=得I2=I1,则U2=I2RT=RT;根据U1∶U2=n1∶n2可得,U1=U2=I1RT;对电源和原线圈回路可得:U0=U1+I1r,即U0=I1RT+I1r。当RT的温度升高时,RT的电阻减小,I1增大,原线圈两端的电压U1=U0-I1r,会随着电流的增大而减小,故A项正确、B项错误。
4、根据U0=I1RT+I1r知,当RT的温度降低时,RT的电阻增大,I1减小,则RT消耗的功率P2=P1=U0I1-r,由于起始时I1与的关系未知,所以RT消耗的功率可能增大也可能减小,故C项正确、D项错误。1.(多选)如图所示,开关S闭合后,当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时,电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同(即通过电流相等),已知变压器为理想变压器,原、副线圈匝数分别为n1、n2,UAB保持不变,副线圈两端电压用UCD表示,开关S闭合或断开,六个灯泡都不损坏,则下列说法正确的是( )A.n1∶n2=1∶4B.若开关S闭合,UAB∶UCD=6∶1C.若开关S
5、断开,UAB∶UCD=11∶2D.开关S断开后,灯泡L1的亮度比S闭合时暗【解析】选B、C、D。因为开关闭合后六个灯泡发光亮度相同,每个灯泡的电流为I,电压为U。电阻为R,则原线圈中电流为I1=I-11-副线圈中的为I2=4I有n1∶n2=I2∶I1则n1∶n2=4∶1故A错误;开关闭合时,由UCD=U2=UU1∶U2=n1∶n2所以原线圈两端为U1=4UUAB=2U+4U=6U即开关闭合时UAB∶UCD=6∶1故B正确;开关断开后,设L3、L4、L5三灯电流均为I′,副线圈干路电流为3I′,两端电压为I′R,由电流比关系和电压比关系得原线圈与L1中电流为I′,原线圈两端电
6、压为4I′R,有UAB=2×I′R+4I′R=I′R此时副线圈两端UCD=I′R则有UAB∶UCD=11∶2故C正确;由前面的计算可知,开关S闭合时L1两端电压为U=S断开时L1两端电压为I′R=UAB则L1电压变小,灯泡变暗,故D正确。故选B、C、D。-11-2.(多选)图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是( )A.电压表的示数等于5VB.电压
7、表的示数等于VC.实现点火的条件是>1000D.实现点火的条件是<1000【解析】选B、C。由u-t图像可知最大电压值为5V,故有效值为V,交流电压表测量的是有效值,A错,B对;由变压器电压与线圈匝数的关系可知,U2=U1=5,变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V,即5>5000,所以>1000,C对,D错。【加固训练】 (多选)如图所示,T为理想变压器,A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2、R3为电阻,原线圈两端接电压一定的正弦交流电,当开关S闭合时,各交流电表的示数变化情况应是
