高中物理探究变压器电压与匝数的关系综合题

校广播站使用一台输出功率约为100 W的扩音机，通过总电阻为4 Ω的两根导线与较远处的四只喇叭相连.每只喇叭的电阻为16 Ω，额定功率为25 W.其余导线电阻不计，喇叭近似视为纯电阻用电器.
(1)要使导线消耗的电功率最小，四只喇叭彼此应该怎样连接？正确连接时，扩音机输出功率刚好100 W，求导线消耗的电功率.
(2)若扩音机的输出电压有效值为120 V，可将喇叭并联一起接在变压比适当的变压器副线圈上，再将变压器原线圈接在上述输电导线末端，使每只喇叭都得到额定功率.求变压器原副线圈的匝数比.

（1）原线圈的匝数n₁；
（2）当开关接2时，灯泡两端电压的有效值。

如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm²，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T，求（1）磁通量的变化率为多少？（2）感应电流大小为多少？（3）线圈的输出功率为多少？

如图学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：

(1)发电机的输出功率多大？
(2)发电机的电动势多大？
(3)输电线上损耗的电功率多大？

如图11所示，理想变压器原线圈中输入电压Ｕ₁＝3300Ｖ，副线圈两端电压Ｕ₂为220Ｖ，输出端连有完全相同的两个灯泡Ｌ₁和Ｌ₂，绕过铁芯的导线所接的电压表Ｖ的示数Ｕ＝2Ｖ，求：
（1）原线圈ｎ₁等于多少匝?
（2）当开关Ｓ断开时，表Ａ₂的示数I₂＝5Ａ，则表Ａ₁的示数I₁为多少?
（3）当开关Ｓ闭合时，表Ａ₁的示数I₁′等于多少?

（1）发电机输出电流和输电线上的电流大小。
（2）在输电线路中设置的升、降变压器原、副线圈的匝数比．

（1）原线圈所加交流电压的最大值及周期；
（2）副线圈两端的电压U₂；
（3）变压器的原、副线圈匝数比。

某小型水电站，水以 3 m / s 的速度流入水轮机，而以 l m / s 的速度流出。流出水位比流入水位低1. 6 m ，水流量为 2 m³/s。如果水流能量的75％ 供给发电机。求：
⑴ 若发电机效率为 80％，则发电机的输出功率为多大?
⑵ 发电机的输出电压为240V，输电线路的电阻为19.2Ω ，许可损耗功率为 2％，用户所需电压为220V，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数的比各是多少?

物理兴趣小组的同学发现不同的变压器，它们的初级线圈和次级线圈的匝数都不一样，于是他们提出了一个这样的探究问题：是不是变压器的输出电压与变压器的匝数有关呢？为了验证自己的猜想，他们进行了以下的探究实验：

实验器材有：可拆变压器（即初级线圈、次级线圈匝数都可改变），交流电流表，学生电源（可输出低压交流电）其实验原理图如图13-4-12所示，每次实验后每同时改变依次初级线圈、次级线圈的匝数，并将每次实验时初级线圈、次级线圈的匝数记录在表格中，同时将每次初级线圈的输入电压、次级线圈的输出电压也记录在下表中：

试验次数	初级线圈匝数n1(匝)	次级线圈匝数n2(匝)	n1/n2	初级线圈的输入电压U1（V）	次级线圈的输出电压U2（V）	U1/U2
1	1800	900		4	1.98
2	1500	750		4	1.99
3	1000	500		4	2.00
4	800	400		4	1.99

 （1）计算出每次实验所用的初级线圈与次级的匝数比以及初级线圈的输入电压与次级线圈的输出电压之比并填入表中
（2）通过以上实验的数据分析，得出相应的规律：