变压器 ---高三复习课 元氏一中李雪彬
考纲分析 1、考纲中分析综合能力要求学生能够独立地对所遇问题进行具体分析、研究,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够提出解决问题的方法,运用物理知识综合解决所遇到的问题。 2、变压器由一级要求变为二级要求。
学习目标 1、熟练掌握理想变压器中的几个关系 ①电压关系 在同一铁芯上只有一组副线圈时: 有几组副线圈时: ②功率关系 在同一铁芯上只有一组副线圈时: 有几组副线圈时: ②功率关系 对于理想变压器不考虑能量损失,总有P入=P出 ③电流关系 由功率关系,当只有一组副线圈时,I1U1=I2U2,得 当有多组副线圈时:I1U1=I2U2+I3U3+……,得I1n1=I2n2+I3n3+…… 2、进一步巩固变压器知识,提升解题能力。 变压器动态问题制约思路(电压看输入,电流、功率看输出) ①、电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压U1决定,即U2=n2U1/n1 ②、电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)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=n2I2/n1 ③、功率制约:⑴变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定; ⑵变压器原线圈中的功率P1由P2决定。 3、弄清谁变谁不变,谁决定谁。
动态分析 1、(多选) 如图所示,M是一个小型理想变压器,原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接一正弦交变电源,电压u=311sin100πt(V)。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小),R1为一定值电阻。下列说法正确的是( ) A.电压表V1示数为22 V B.当R2所在处出现火警时,电压表V2的示数变小 C.当R2所在处出现火警时,电流表A的示数变小 D.当R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变小 AB
小结: (1)动态分析,弄清谁变谁不变,谁决定谁。 电压看输入,电流功率看输出。 (2)把复杂电路分解成2个简单电路。 (3)与3-2第44页第5题类似,与课后题紧密联系,与实际生活紧密联系。
变题:把电容器换成线圈,要使灯泡变亮可以采取的方法有哪些? 请看3-2第40页第1题 2、(2013·江苏高考多选)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光,要使灯泡变亮,可以采取的方法有 ( ) A.向下滑动P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容 BC 变题:把电容器换成线圈,要使灯泡变亮可以采取的方法有哪些? 请看3-2第40页第1题
3、( 2014正中模拟多选) 一台理想变压器,开始时开关S 接1,此时原、副线圈的匝数比是11:1,原线圈接入电压为220V的正弦交流电。一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示,则下列说法正确的是( ) A.原、副线圈中的功率之比为11:1 B.若滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,则1 min内滑动变阻器产生的热量为1200 J C.若只将S从1拨到2,电流表示数减小 D.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则两电表示数均减少 BC 请计算电压表的示数是多大?
比较 U 正弦交流波形图 t U 整流后 直流波形图 t
小结: 对于B选项,从功率入手比较简单,加二极管后功率减半;如果求电压表的示数,必须根据有效值的定义来计算。
挑战高考 4、(2014新课标Ⅱ多选)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则( ) A.Uab∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍 BD
我是出题人 换位思考
2011课标 2012课标 2010四川 2012福建 2012山东燃气炉点火装置 2014江苏 2014福建
更上一层楼 5、(2014正中模拟单选)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效,如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连,以扬声器(可以等效为阻值为8Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值U0不变的情况下,为使扬声器获得最大功率,变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为( ) A、1:5000 B、1:70 C、70:1 D、5000:1
更上一层楼 5、(2014正中模拟单选)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可用一个与大电阻(40 kΩ)相连的交流电源来等效,如图所示。心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连,以扬声器(可以等效为阻值为8Ω的电阻)与该变压器的次级线圈相连。在等效电源的电压有效值U0不变的情况下,为使扬声器获得最大功率,变压器的初级线圈和次级线圈的匝数比约为( ) A、1:5000 B、1:70 C、70:1 D、5000:1 C
小结: 1、分解电路,等效思想。 2、重视审题,遇到新的物理情景,抓 住 关键词,大胆联系,进行知识迁移,找出解决方法。
课堂小结 1、高考题目选材来源于课本、生活、科技; 2、复杂题目是由若干个简单题目组合而成。 同学们应当做到: 1、回归教材,熟练掌握基础知识、基本方法、基本题型,以不变应万变; 2、重视审题,遇到新的物理情景,抓关键词,大胆联系,进行知识迁移,找出解决方法; 3、会把复杂题目分解成若干个简单题目。
课后作业 回顾本节内容,总结这类题的做法。
祝同学们心想事成 金榜题名 祝老师们健康美丽 快乐幸福