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1、理想变压器基本规律的应用 【教材原题】 人教版选修 32P44T3 【拓展提升 2】 联 (2015全国卷， 16)一理想变压器的原、 副线圈的匝数比为 31，在原、副线圈 的回路中分别接有阻值相同的电阻，原 当变压器一个线圈的匝数已知时，可以 用下面的方法测量其他线圈的匝数：把 被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线 圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈 的电压，就可以求出被测线圈的匝数。 已知副线圈有400匝， 把原线圈接到220 V的线路中， 测得副线圈的电压是55 V， 求原线圈的匝数。 图 2 11 A.U66 V，k9B.U22 V，k9 11 C.U66 V，k3D.U22 V，k3
2、【拓展提升 1】理想变压器副线【拓展提升 3】理想变压器的动 态分析 线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流 电源上，如图 2 所示。设副线圈回路中 电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路 中电阻消耗的功率的比值为 k， 则() 原线圈与负载串 圈两端加载 (2017北京理综，16)如图 1 所示，理想 变压器的原线圈接在 u220 2sin (100t)V 的交流电源上，副线圈接有 R 55 的负载电阻，原、副线圈匝数之 比为 21，电流表、电压表均为理想电 表。下列说法正确的是() (2016全国卷，16)一含有理想变压器 的电路如图 3 所示，图中电阻 R1、R2 和 R3的阻值分别为
3、 3 、1 和 4 ， 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压 源，输出电压的有效值恒定。当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合 时，电流表的示数为 4I。该变压器原、 图 1 A.原线圈的输入功率为 220 2 W B.电流表的读数为 1 A C.电压表的读数为 110 2 V D.副线圈输出交流电的周期为 50 s 副线圈匝数比为() 图 3 A.2B.3C.4D.5 参考答案参考答案 【拓展提升 1】B由 u220 2sin 100t(V)可知，原线圈电压最大值为 U1n1n2 220 2 V，故原线圈电压的有效值为 U1220 V ，根据Un可知，U2nU1 221 U2
4、110 V， 故电压表的读数为 110 V， 选项 C 错误； 副线圈电流有效值为 I2 R 2 A， 根据 PUI 可知，输出功率为 220 W，则原线圈的输入功率为 220 W，故选项 A P2 错误；原线圈中的电流 I1U1 A，故选项 B 正确；因为 T 100 rad/s， 1 所以 T0.02 s，故选项 D 错误。 【拓展提升 2】A原、副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电 UI1n2 压 U，可知副线圈电压为 U，原线圈电压为 3U，副线圈电流 I2R，根据In得 21 UU 原线圈电流 I13R， 那么原线圈输入电压 220 V3U3RR， 整理可得 U66 V； 原、副线圈电阻消耗的功率根据PI2R，电阻相等，I1I213，可得功率之比 1 为 P1P219，即 k9。根据以上分析可知选项 A 正确。 【拓展提升 3】B设理想变压器原、副线圈的匝数之比为 n，开关断开时，电 In21 路如图甲所示，原、副线圈的电流比Inn，通过 R2的电流 I2nI，根据变压 21 器的功率关系得，UII2R1(nI)2(R2R3)；开关闭合时，电路如图乙所示，原、 4In21 副线圈的电流比I nn， 通过 R2的电流 I24nI， 根据功率关系有 U4I(4I)2R1 21 (4nI)2R2，联立以上两式并代入数据解得 n3，选项 B 正确。 甲乙