理想变压器的工作原理及高考要求Word下载.doc

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工作管理；

高考要求

1.理想变压器的几点假设：

（1）没有漏磁，即通过两绕组每匝的磁通量φ都一样；

（2）两绕组中没有电阻：

从而没有铜损（即忽略绕组导线中的焦耳损耗）；

（3）铁芯中没有铁损（即忽略铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗）；

（4）原、副线圈的感抗趋于∞（无穷大），从而空载电流趋于0。

满足这些条件的变压器叫做理想变压器。

它是实际变压器的抽象,它把实际变压器中的次要因素忽略掉,而紧紧抓住其主要。

理想变压器中：

u1=e1=n*δφ/δtu1为加在线圈两端的电压，e1为线圈中的感生电动势n为线圈匝数。

2.理想变压器的工作原理

2.1结构。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

2.2工作原理。

在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。

变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。

变压器的基本原理是电磁感应。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交变的磁场，铁芯中就有变化的磁通量。

由于副线圈也绕在同一铁芯上，这个变化的磁通量同样穿过副线圈，并在副线圈上产生感应电动势。

如果副线圈构成闭合回路就会产生交变感应电流。

对负载而言，副线圈中的感应电动势相当于电源电动势。

如果副线圈的电阻很小，可以近似的认为这个电动势就等于副线圈中两端的电压。

3.高考要求

3.1热点分析。

纵观各地高考物理试卷发现，高考对理想变压器这部分知识的考察内容很全面，基本上覆盖了《考试大纲》所列的全部知识点，历年高考命题的热点,主要从变压器的变压原理、变压器的变压比和变流比的运用及定性分析变压器的原、副线圈的两端的电压、电流、功率的相互制约变化关系这几方面出题考查，其中又以选择题考察学生对基本概念的理解和对一些物理量的定性分析为主。

3.2高考重点热点题型探究。

热点1交变电流的图象、变压器及其简单综合

[真题1]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如图所示。

副线圈仅接入一个10的电阻。

则（）

a．流过电阻的电流是20a

b．与电阻并联的电压表的示数是100v

c．经过1分钟电阻发出的热量是6×

103j

d．变压器的输入功率是1×

103w

[解析]原线圈中电压的有效值是220v，由变压比知副线圈中电压为100v，再根据欧姆定律可知流过电阻的电流是10a；

与电阻并联的电压表的示数是100v；

经过1分钟电阻发出的热量是6×

1034j。

【答案】d

[名师指引]这类问题往往综合考查交变电流的图象、变压器、欧姆定律等知识题目的难度并不大，要求考生全面掌握基础知识．

此外，由于变压器与日常生活联系较紧密，近年已经成为全国各地高考的主要考查对象，考生应引起注意。

热点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．

这里要求熟记理想变压器的两个基本公式是：

⑴n1/n2=u1/u2，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。

⑵p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。

需要特别引起注意的是：

⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：

n1/n2=i2/i1

⑵变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：

p=u2/r，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。

式中的r表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。

“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。

实际上，r越大，负载越小；

r越小，负载越大。

这一点在审题时要特别注意。

【例】理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝，电源电压为u1=220v。

n2上连接的灯泡的实际功率为36w，测得初级线圈的电流为i1=0.3a，求通过n3的负载r的电流i3。

解：

由于两个次级线圈都在工作，所以不能用i∝1/n，而应该用p1=p2+p3和u∝n。

由u∝n可求得u2=36v，u3=1000v；

由u1i1=u2i2+u3i3和i2=1a可得i3=0.03a。