降压变压器，I2>I1，所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。
师：
课后请大家阅读教材47页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。
（三）课堂总结、点评
本节课主要学习了以下内容：
1．变压器主要由铁芯和线圈组成。
2．变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。
3．理想变压器：
没有能量损失的变压器，是理想化模型。
有
P输出=P输入
（四）实例探究
☆理想变压器基本规律
【例1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）
A．交流的频率B．电流的有效值
C．电功率D．磁通量变化率
解析：
变压器可以改变原副线圈中的电流，因此原副线圈中的电流不一定有相同有效值，所以选B.由于穿过原线圈的磁通量全部穿过副线圈，因而原副线圈的磁通量变化率相同，D错.变压器的工作基础是电磁感应，副线圈中感应的交流频率与原线圈交流频率是相同的，A错.理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率，因此C错.
答案：
B
点评：
变压器工作时，原副线圈电压和电流不一定相同，但对理想变压器来说，原副线圈一定相同的量有
（1）电功率，
（2）磁通量变化率，（3）交流的频率
☆理想变压器的综合应用
【例2】如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）
A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大
B．保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小
C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大
解析：
K由a合到b时，n1变小，而
得I1=
I2由I2=
，U2=
U1所以I1=
·
·U1，n2和R不变，n1减小时I1增大，所以A对。
K由b合到a时，P2=
，而U2=
U1，所以P2=
·
.U1、n2和R不变，n1增大时P2减小，所以B对。
P上滑时，R增大，由前I1=
·
，U1、n1和n2不变，R增大时，I1减小，所以C错。
U1增大时，由前I1=
·
，n1、n2和R不变，U1增大时，I1增大，所以D对。
所以应选A、B、D。
答案：
ABD
点评：
处理这类问题的关键是要分清变量与不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系，在理想变压器中，U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定；I1由I2和匝数比决定
【例3】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，求三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3.
解析：
由于四个规格相同的灯泡都正常发光，所以三个线圈中的电流均相同，即I1=I2=I3=I.
设n1、n2、n3三个线圈两端的电压分别为：
U1、U2、U3，接在原线圈中灯泡两端的电压为U0，则有：
U0=U3=
，
所以，
，即
设电源电压为U，则有U=U0+U1
根据理想变压器输入功率等于输出功率，
则有：
UI=U0I+U2I+U3I，
即UI=4U3I
所以U=4U3，U1=U-U0=3U3
即
，即
因此三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3=3∶2∶1.
点评：
对理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普遍适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了。
（五）巩固练习
1．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V的电池上，则副线圈两端电压为（）
A.36VB.6VC.1VD.0V
解析：
因为电池是稳恒直流电源。
答案：
D
点评：
从变压器的工作原理入手思考。
2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（）
A.负载电阻为0B.输出电流为0
C.两端电压为0D.输出功率为0
答案：
BD
点评：
空载相当于负载电阻无穷大
3．理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们的关系，正确的是（）
A.I2由I1决定B.U2与负载有关
C.P1由P2决定D.U1由U2决定
解析：
变压器工作时，原线圈接在电源上，对理想变压器来说，原线圈电压U1总等于电源电压，即U1是由电源电压决定，由U2=
U1知，对于一定变压器来说
一定，U2是由U1决定，当U1一定时，U2是由
决定，即U2与负载无关，即B和D错。
由I1=
U1知，U1和
确定时，U2是确定的，而I2=
，R为负载电阻，R变化时，I2发生变化，从而引起I1发生变化，因此I1由I2决定，所以A错.负载电阻变化，会引起副线圈电流变化，从而引起输出功率P2变化，P2变化又会引起P1的变化，即P1是由P2决定的，所以正确答案是C.
答案：
C
点评：
对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2决定，P1由P2决定
4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1=220
sin314tV的交变电压时，下列说法正确的是（）
A.]副线圈两端电压为12
V
B.副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1A
C.副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10W
D.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220
V
解析：
原线圈两端的电压为U1=220V，由变压器的变压比
=
得副线圈两端电压为U2=10V，副线圈接一10Ω电阻，副线圈中电流I2=1A，电功率P2=U2I2=10W，原线圈输入功率也为10W；由变压器的变流比
得I1=
A，铁芯中磁通量的变化率最大值为
，由于具体的匝数未知，所以磁通量变化率的最大值未知.所以正确答案是C.
答案：
C
点评：
利用理想变压器的关系求解
5．一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍（）
A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍
B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍
C.负载电阻变为原来的2倍
D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍
解析：
变压器的输入功率由输出功率决定，即P入=P出，输出功率P出=
，U增大为原来的2倍，负载电阻也变为原来的2倍时，P出为原来2倍。
答案：
D
点评：
输入功率由输出功率决定
6．用理想变压器给负载R供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流（）
A．增加原线圈的匝数
B．增加副线圈的匝数
C．减小负载电阻R的数值
D．增加负载电阻R的数值
解析：
根据
，P入=P出，即I1U1=I2U2，I2=
得变压器原线圈中的电流I1=
，即输入电流与n1、n2、U1、R都有关系，U1不变，要减小I1，需增大R的阻值，或增加原线圈匝数n1，或减小副线圈匝数n2.
答案：
AD
点评：
原线圈中电流由输出电流决定
7．在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（）
A.L1和L2都能正常工作
B.L1和L2都不能正常工作
C.L1和L2中只有一个能正常工作
D.条件不足，无法判断
解析：
根据电流与线圈匝数的关系进行分析，由于副线圈两端并联着两个相同的灯泡L3、L4，每个灯泡正常工作时的实际电流都等于额定电流，因此副线圈中的电流等于一个灯泡额定电流的两倍；根据原、副线圈的电流与匝数成反比，可知原线圈中的电流等于副线圈中电流的二分之一，即恰好等于灯泡L1、L2的额定电流，从而判定：
L1、L2都能正常发光.
答案：
A
点评：
由电流和线圈匝数的关系分析。
8．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压UB为多少?
解析：
由串联电路分压原理可知U=UA+U1①
由变压器原理可知：
U1∶U2=2∶1②
I1∶I2=1∶2③
由欧姆定律可知：
UA=I1R④
UB=I2R⑤
联立①~⑤式，得UB=
U
点评：
原线圈上串有灯泡，灯泡与原线圈上电压的分配遵循串联电路的分压原理。
9．如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，交流电源电压U1=220V，F为熔断电流为I0=1.0A的保险丝，负载为一可变电阻.
（1）当电阻R=100Ω时，保险丝能否被熔断?
（2）要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少?
变压器输出的电功率不能超过多少?
解析：
由
得副线圈两端的电压
U2=
U1=
×220V=110V
（1）当R=100Ω时，副线圈中电流
I2=
A=1.10A
由U1I1=U2I2得原线圈中的电流为
I1=
I2=
×1.10A=0.55A
由于I1＜I0（熔断电流），故保险丝不会熔断.
（2）设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好到达熔断电流I0，即I1=0.1A，则副线圈中的电流为I2=
·I1=2×1.0A=2.0A
变阻器阻值为：
R0=
Ω=55Ω
此时变压器的输出功率为
P2=I2·U2=2.0×110W=220W
可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55Ω，输出的电功率不能大于220W
点评：
当保险丝中电流是I0时，负载电阻应为允许最小的值。
★课余作业
书面完成P48“问题与练习”第2、3、5题；思考并回答第1、4题。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花，水中月。
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