20xx粵教版高中物理選修3-226變壓器(參考版)
2024-11-21 18:12本頁面
【正文】 n1＝1 10220 1 100 匝＝ 5 50 匝． ( 2) 設(shè)原線圈輸入電流為 I1，由 P 入 ＝ P 出 得 U1I1＝ U2I2＋ U3I3＝ P1＋ P3 所以 I1＝P2＋ P3U1＝20 ＋ 60220A ＝ A. 答案 ( 1) 30 匝 550 匝 ( 2) A 借題發(fā)揮 多繞組變壓器中，原、副線圈間電壓與匝數(shù)的關(guān)系仍成立；但電 流與匝數(shù)的關(guān)系不成立．可以借助 P 入 ＝ P 出 ，即 U 1 I 1 ＝ U 2 I 2 ＋ U 3 I 3 ＋ ? 分析問題． 【變式 2 】 如 圖 2 6 7 所示，理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)之比為 n 1 ∶ n 2 ∶ n 3 ＝ 10 ∶ 5 ∶ 1 ，其中 n 1 接到 220 V 的交流電源上，n 2 和 n 3 分別與電阻 R 2 、 R 3 組成閉合回路．已知通過電阻 R 3 的電流 I 3 ＝ 2 A ，電阻 R 2 ＝ 1 10 Ω ，求通過電阻 R 2 的電流 I 2 和通過原線圈的電流 I 1 . 圖 267 解析 由變壓器原、副線圈電壓比等于其匝數(shù)比可得，加在R2上的電壓 U2＝n2n1 U1＝510 220 V ＝ 1 10 V 通過電阻 R2的電流 I2＝U2R＝1 101 10 A ＝ 1 A 加在 R3上的電壓 U3＝n3n1 U1＝110 220 V ＝ 22 V 根據(jù)輸出功率等于輸入功率得： U 1 I 1 ＝ U 2 I 2 ＋ U 3 I 3 代入數(shù)據(jù)解得通過原線圈的電流為： I 1 ＝ A . 答案 1 A A 變壓器的動(dòng)態(tài)分析 圖 268 【典例 3 】 如 圖 2 6 8 所示為一理想變壓器， K 為單刀雙擲開關(guān)， P 為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng) 觸頭， U1為加在原線圈的電壓，則 ( ) ． A ．保持 U1及 P 的位置不變， K 由 a 合到 b 時(shí)， I1將減小 B ．保持 P 的位置及 U1不變， K 由 b 合到 a 時(shí)， R 消耗功率將減小 C ．保持 U1不變， K 合在 a 處，使 P 上滑， I1將增大 D ．保持 P 的位置不變， K 合在 a 處，若 U1增大， I1將增大 解析 K 由 a 合到 b 時(shí)， n1減小而 U1不變，由U1U2＝n1n2可知線圈上電壓增大，負(fù)載 R 的電流 I2增大， P2增大；又由于 P1＝ P2＝ U1I1，故 I1增大， A 項(xiàng)錯(cuò)誤．同理 K 由 b 合到 a 時(shí)， P2減小， B 項(xiàng)正確． P 上滑時(shí)，負(fù)載電阻 R 增大，而 U U2均不變，由 I2＝U2R可知 I2減小，又由于 n n2均不變，由I1I2＝n2n1可知 I1將減小，故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤． 當(dāng) U 1 增大時(shí)，由U 1U 2＝n 1n 2可知 U 2 也增大， I 2 ＝U 2R增大，再由I 1I 2＝n 2n 1可知 I 1 增大，故 D 項(xiàng)正確． 答案 BD 借題發(fā)揮 ( 1) 對(duì)于電壓的大小，條件充分時(shí)只需根 據(jù)原線圈電壓及原、副線圈的匝數(shù)確定． ( 2) P P I I2的判斷往往都與 R 的大小有關(guān)，對(duì) P I1的確定，需從 P I2入手． ( 3) 各物理量的制約關(guān)系：在變壓比一定時(shí)，當(dāng)輸入電壓一定，則輸出電壓一定，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，輸出電流變化，輸出功率變化，故輸入電流，輸入功率也相應(yīng)變化． 【變式 3 】 一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變，副線圈有可調(diào)電阻 R .設(shè)原線圈的電流為 I1，輸入功率為 P1，副線圈的電流為 I2，輸出功
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