高中物理 4.2《变压器》学案3 鲁科版选修3-2

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1、4.2《变压器》学案3一、学习目标（1）了解变压器的构造及工作原理。（2）掌握理想变压器的电压与匝数间关系。（3）掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。二、学习重点、难点、及解决办法　1．重点：变压器工作原理及工作规律。2．难点：（1）理解副线圈两端的电压为交变电压。(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系。(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。3．解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电压与匝数间的关系。(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含

2、义。三、学习过程新课学习1.变压器原理：出示可拆变压器，仔细学生观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：2．实验探究(1)．变压器的作用问题1：按照书上所给的电路图接好线路，引导学生从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮？解释变压器的工作原理：由于原线圈中通的是交变电流，因而铁芯中的磁通量是变化的，这样副线圈当中产生感应电动势使的小灯泡亮了。变压器

3、通过闭合铁芯，利用电磁感应现象实现了：电能——磁场能——电能的转化问题2：变压器为什么能改变电压？根据法拉第电磁感应原理感应电动势与线圈匝数成正比。这样只要副线圈的匝数多感应电动势就大，匝数少感应电动势就小。问题3：原副线圈的匝数，与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系？(2)．探究变压器两个线圈的电压关系1．设计实验电路2．将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表：原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1/n2U1/U21003002V1004002V3004004V4004006V4001008V4001004V从实验填写上表，并引出：说明

4、变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比：3．给不同的效果的变压器起名：（1）．当n2>n1时，U2>U1——升压变压器（2）．当n2

5、丝就熔断．（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I1U1=I2U2当I2=12mA时，即I1为熔断电流．代人数据，得I1=0.98A(2)设副线圈中电流为I2′=l0mA时，变压器的输入功率为P1。，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有P1=I2′U2代人数据，得P1=180W例1有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电，输电线的总电阻为R=4Ω，为了减小输电线上的电能损失，采用如图所示的高压输电方案，其中升压变

6、压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，全校共有22个班，每班有“220Ｖ40Ｗ”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，求⑴n4线圈中的电流I4；⑵通过R的电流I23；⑶发电机输出功率P；⑷输电效率η；⑸发电机电动势E⑴I0==A=AI4=N1N2I0=22×6×A=24A ⑵由=得：I23=I4=×24A=6A⑶PR=I232R=62×4W=144WP用=N1N2P0=22×6×40W=5280WP=PR+P用=144W+5280W=5424W⑷η=×100%=×100%=97%⑸由得：I1=I23=4×6A=24A=V=226VE=U1+I1r=226V+24×1V=

7、250V巩固与练习练习1一台变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时练习,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为(C)A36匝B72匝C720匝D1440匝练习2变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电压表V1的示数12V，则电压表V2的示数为（B）A．3VB．0C．48VD．与负载R的值有关