現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應(yīng)考之“脈”第三章交變電流素養(yǎng)提升課變壓器的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1．會分析變壓器的動態(tài)變化問題，掌握解答此類問題的思路．2．理解自耦變壓器和互感器的工作原理．3．掌握變壓器的原理，會解答具有多個副線圈的變壓器問題．關(guān)鍵能力·情境探究達成考點1理想變壓器的動態(tài)變化問題1．理想變壓器動態(tài)變化的兩種情況(1)原、副線圈的匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1．(2)負載電阻不變，分析各物理量隨原、副線圈的匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1．

3．動態(tài)問題的分析思路可表示為【典例1】理想變壓器的原線圈連接電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過觸頭Q調(diào)節(jié)，在副線圈輸出端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，如圖所示．下列情況可能出現(xiàn)的是(

)A．若Q位置不變，將P向上滑動，U′變大B．若Q位置不變，將P向上滑動，電流表的讀數(shù)變大C．若P位置不變，將Q向上滑動，電流表的讀數(shù)變大D．若P位置不變，將Q向上滑動，變壓器的輸入功率不變√

規(guī)律方法

含有變壓器的動態(tài)電路問題分析[跟進訓(xùn)練]1．(多選)(2024·全國甲卷)如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動觸頭T調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器R、定值電阻R0和R1、開關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電壓U0不變的情況下，為提高R1的熱功率，可以(

)A．保持T不動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動B．將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變C．將T向a端移動，滑動變阻器R的滑片向f端滑動D．將T向b端移動，滑動變阻器R的滑片向e端滑動√√

考點2幾種特殊的變壓器1．自耦變壓器圖甲所示是自耦變壓器的示意圖．這種變壓器的特點是鐵芯上只繞有一個線圈．如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓．調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖乙所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，AB之間加上輸入電壓U1，移動滑動觸頭P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2．2．互感器項目電壓互感器電流互感器原理圖

原線圈的連接并聯(lián)在高壓電路中串聯(lián)在待測高流電路中項目電壓互感器電流互感器副線圈的連接連接電壓表連接電流表互感器的作用將高電壓變?yōu)榈碗妷簩⒋箅娏髯兂尚‰娏骼玫年P(guān)系式【典例2】

(多選)如圖所示，L1、L2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和10A，已知甲圖中原、副線圈匝數(shù)比為100∶1，乙圖中原、副線圈匝數(shù)比為1∶10，則(

)A．甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VB．甲圖是電流互感器，輸電電流是100AC．乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VD．乙圖是電流互感器，輸電電流是100A√√

[跟進訓(xùn)練]2．如圖所示，電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器，已知電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是1000∶1，電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是1∶200，電壓表讀數(shù)為200V，電流表讀數(shù)為1.5A，則交流電路輸送電能的功率是(

)A．3×102W

B．6×104WC．3×105W D．6×107

W√

考點3有多個副線圈的變壓器1．副線圈有多個時，電壓比等于匝數(shù)比仍然成立，電流比不再與匝數(shù)比成反比，而要用原、副線圈功率相等去推導(dǎo)．2．若原線圈中有用電器時，不要把電源電壓與原線圈兩端電壓搞混，錯誤利用電源電壓去尋找比例關(guān)系；而要把原線圈所在電路當(dāng)作一回路處理，原線圈相當(dāng)于一非純電阻用電器，其兩端電壓與副線圈電壓的比值等于匝數(shù)比．

√

[跟進訓(xùn)練]3．如圖所示的變壓器，輸入電壓為220V，可輸出12V、18V、30V電壓，匝數(shù)為n1的原線圈中電壓隨時間變化為u＝Umcos100πt．單匝線圈繞過鐵芯連接交流電壓表，電壓表的示數(shù)為0.1V．將阻值為12Ω的電阻R接在BC兩端時，功率為12W．下列說法正確的是(

)A．n1為1100匝，Um為220VB．BC間線圈匝數(shù)為120匝，流過R的電流為1.4AC．若將R接在AB兩端，R兩端的電壓為18V，頻率為100HzD．若將R接在AC兩端，流過R的電流為2.5A，周期為0.02s√

學(xué)習(xí)效果·隨堂評估自測1．電壓互感器是一種測量電路中電壓的變壓器，工作原理如圖所示．電壓互感器的原線圈匝數(shù)較多，并聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較少，兩端接在電壓表上．則(

)A．電壓互感器是一種升壓變壓器B．電壓互感器能測量穩(wěn)恒直流電路的電壓C．電壓互感器原、副線圈電流的頻率相同D．電壓互感器副線圈的電流小于原線圈的電流√C

[電壓互感器原線圈匝數(shù)較多，是一種降壓變壓器，選項A錯誤；電壓互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，不能測量穩(wěn)恒直流電壓，選項B錯誤；電壓互感器不能改變電流的頻率，故其原、副線圈電流的頻率相同，選項C正確；因為電壓互感器原線圈匝數(shù)較多，所以副線圈的電流大于原線圈的電流，選項D錯誤．]2．自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分．一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)．已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上．當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時，負載R上的功率為2.0kW．設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1，負載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為(

)A．380V和5.3A

B．380V和9.1AC．240V和5.3A D．240V和9.1

A√

3．(多選)圖甲為某感溫式火災(zāi)報警器，其簡化電路如圖乙所示．理想變壓器原線圈接入電壓有效值不變的正弦交流電源，副線圈連接報警系統(tǒng)，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R1為定值電阻，報警溫度由滑動變阻器R0設(shè)定．當(dāng)出現(xiàn)火情時，報警裝置(圖乙中未畫出)通過檢測流過R1的電流觸發(fā)報警．則出現(xiàn)火情時(

)A．副線圈兩端電壓不變

B．原線圈輸入功率變大C．通過R1的電流減小

D．RT兩端電壓增大√√

題號135246879101112素養(yǎng)提升練變壓器的應(yīng)用131．(多選)圖甲、乙是配電房中的互感器和電表的接線圖，下列說法中正確的是(

)A．線圈匝數(shù)n1＜n2，n3＜n4B．線圈匝數(shù)n1＞n2，n3＞n4C．甲圖中的電表是電壓表，輸出端不可短路D．乙圖中的電表是電流表，輸出端不可斷路√√題號135246879101112題號13524687910111213CD

[題圖甲中的原線圈并聯(lián)在電路中，為電壓互感器，是降壓變壓器，n1＞n2，其中的電表為電壓表，副線圈電流較大，輸出端不可以短路；題圖乙中的原線圈串聯(lián)在電路中，為電流互感器，是升壓變壓器，n3＜n4，其中的電表為電流表，副線圈電壓較大，輸出端不可以斷路，故選項C、D正確．]2．(多選)如圖所示，理想變壓器有兩個副線圈，輸出電壓分別為5V和3V，要獲得8V輸出電壓(兩個副線圈的繞向和輸出端如圖所示)，兩個副線圈的連接方法是(

)A．b、c連接，a、d兩端輸出B．a(chǎn)、d連接，b、c兩端輸出C．a(chǎn)、c連接，b、d兩端輸出D．b、d連接，a、c兩端輸出題號135246879101112√題號13524687910111213√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213AB

[要使副線圈輸出8V的電壓，兩副線圈應(yīng)當(dāng)串聯(lián)，所以要求繞向一致的線圈首尾相接，選項A、B正確．]√題號135246879101112題號135246879101112題號135246879101112133．有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡．當(dāng)S斷開時，燈L1正常發(fā)光．S閉合后，下列說法正確的是(

)A．電阻R消耗的電功率增大B．燈L1、L2都能正常發(fā)光C．原線圈的輸入功率減小D．原副線圈的電流比減小題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112134．(教材P79T4改編)鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示．圖甲中電流表的讀數(shù)為1.2A．圖乙中用同一電纜線繞了3匝，則(

)A．這種電流表能測直流電流，圖乙的讀數(shù)為2.4AB．這種電流表能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為0.4AC．這種電流表能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6AD．這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為3.6

A題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112135．(多選)(魯科版教材改編)調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上．AB間加上正弦交流電壓U，移動滑動觸頭P的位置，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表，變阻器的滑動觸頭為Q，則(

)A．保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變大B．保持P的位置不動，將Q向下移動時，電流表的讀數(shù)變小C．保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變大D．保持Q的位置不動，將P沿逆時針方向移動時，電流表的讀數(shù)變小√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213√6．(多選)一個理想變壓器副線圈上接一個電阻，欲使此電阻的電功率增大，可以采取的措施是(每次只改變一個因素)(

)A．增加原線圈的匝數(shù)n1

B．減少原線圈的匝數(shù)n1C．增大電阻值

D．減小電阻值

題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112137．如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其他條件不變，則(

)A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩端電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值不變題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213

√√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

9．如圖所示，一臺有兩個副線圈的變壓器，原線圈匝數(shù)n1＝1100匝．接入電壓U1＝220V的電路中．(1)要求在兩個副線圈上分別得到電壓U2＝6V，U3＝110V，它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少？(2)若在兩副線圈上分別接上“6V

20W”

“110V

60W”的兩個用電器，原線圈的輸入電流為多少？題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

[答案]

(1)30匝550匝(2)0.36A題號135246879101112題號135246879101112題號1352468791011121310．如圖甲、乙所示電路中，當(dāng)A、B接10V交變電壓時，C、D間電壓為4V，M、N接10V直流電壓時，P、Q間電壓也為4V．現(xiàn)在C、D間接4V交流電壓，P、Q間接4V直流電壓，下面哪個選項可表示A、B間和M、N間的電壓(

)A．10V

10V

B．10V

4VC．4V

10V D．10V

0√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213B

[對于題圖甲，當(dāng)A、B作為輸入端，C、D作為輸出端時，相當(dāng)于一個降壓變壓器，兩邊電壓之比等于兩邊線圈的匝數(shù)之比，當(dāng)C、D作為輸入端，A、B作為輸出端時，相當(dāng)于一個升壓變壓器，電壓比也等于匝數(shù)比，所以C、D間接4V交流電壓時，A、B間將得到10V交流電壓；題圖乙是一個分壓電路，當(dāng)M、N作為輸入端時，上、下兩個電阻上的電壓跟它們的電阻的大小成正比，但是當(dāng)把電壓加在P、Q兩端時，電流只經(jīng)過下面的電阻，上面的電阻中沒有電流，兩端也就沒有電勢差，即M、P兩點的電勢相等，所以當(dāng)P、Q接4V直流電壓時，M、N兩端的電壓也是4V，故B正確．]題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

A．電壓表V1的示數(shù)為200VB．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1∶4C．電壓表V3示數(shù)變化量的大小與電流表A2示數(shù)變化量的大小的比值不變D．若再將滑動變阻器的滑片向下滑動，則電壓表V3示數(shù)變大題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213√題號135246879101112題/p>