高中物理4.2变压器精品课件鲁科版选修

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1、第2节　变压器课标定位学习目标：1.了解变压器的构造以及几种常见的变压器．2．理解变压器的工作原理．3．通过实验探究变压器电压和匝数的关系．4．掌握理想变压器的模型，明确理想变压器的输入与输出功率之间的关系，并由此推导原、副线圈中的电流关系．重点难点：1.变压器的工作原理．2．变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系．核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第2节课前自主学案课前自主学案一、变压器的结构1．结构组成：由两个(或两个以上)线圈和闭合的铁芯组成．2．结构特点原线圈与__________相连，副线圈与_____相连，铁芯由涂有绝缘漆的__

2、___________而成．交流电源负载硅钢片叠合二、变压器的工作原理1．互感：交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场，交变磁场在副线圈中产生感应电动势，当副线圈闭合时，副线圈中有电流产生，它在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量也穿过原线圈，在原线圈中产生_________的现象．2．工作原理电磁感应是变压器的工作原理，即_________是变压器工作的基础．互相感应互感现象三、科学探究变压器电压与匝数的关系无漏磁无电阻思考感悟变压器的原副线圈连在一起吗？是原线圈中的电流跑到副线圈中去了吗？提示：变压器的原副线圈虽然都套在同一个铁芯上，但两线

3、圈是彼此绝缘的，是利用了互感现象在副线圈上感应出电流的，并不是原线圈的电流直接跑到副线圈中去．四、常见的变压器1．升压、降压变压器n2＞n1，________，是升压变压器．n2＜n1，________，是降压变压器．2．自耦变压器：_________绕组的变压器为自耦变压器．3．三相变压器：是三个相同容量____________的组合，它有_____铁芯柱，每个_______上都绕有同一相的____线圈，一个是高压线圈，另一个是___________U2＞U1U2＜U1只有一个单相变压器3个铁芯柱2个低压线圈．核心要点突破一、理想变压器的特点及

4、工作原理1．理想变压器的特点(1)没有漏磁，即通过原、副线圈的每一匝的磁通量都一样；(2)原、副线圈没有电阻，即忽略原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)；(3)铁芯中无磁损耗，也不产生涡流；(4)原、副线圈的感抗均趋于无穷大，从而空载电流趋于0.2．工作原理变压器工作原理的物理过程示意图如图4－2－1所示．原线圈上加交变电压U1产生交变电流；铁芯中产生交变磁场即产生交变磁通量，从而在副线圈中产生交变电动势U2；当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向外界负载供电．由于铁芯闭合，在不考虑铁芯漏磁的情况下，图4－2－1穿过原、副线圈的每匝线圈的磁通量及其

5、变化率均相同，因此在原线圈上所加的交变电压值与原线圈匝数不变的情况下，副线圈上产生的交变电压与副线圈的匝数成正比．这样可以通过绕制不同匝数的副线圈来得到各种数值的交变电动势，从而改变了交变电流的电压．要强调的是：从能量转换角度看，变压器是把电能转化为磁能，再将磁能转化为电能的装置，一般地说，经过转换后电压、电流均发生了变化．特别提醒：(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用；(2)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的；(3)变压器不能改变交变电流的频率；即时应用(即时突破，小试牛刀)1．变压器原、副线圈的匝数相

6、等，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4－2－2中电压表V1的示数为12V，则电压表V2的示数为()图4－2－2A．小于或等于12VB．大于12VC．无法确定D．0V解析：选D.导体棒向左匀速直线运动，根据右手定则可以判断导体棒中电流方向由上而下，大小不变，根据法拉第电磁感应定律可以知道感应电动势大小不变，原线圈中感应电流的磁场以及磁通量不发生变化，所以次级线圈中不产生感应电流及感应电动势，电压表V2示数为0，选D.二、理想变压器的基本规律1．基本规律(2)变压比公式中的电压值和变流比公式中的电流值均为有效值，不是瞬时值．(3

7、)理想变压器变压比公式和变流比公式中的电压和电流均采用峰值时，公式仍成立．(4)从电流与匝数的关系可知，变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压绕圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(2010年高考重庆理综卷)一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈．如图4－2－3所示，然后将原来线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝

8、数分别为()图4－2－3A．1100,360B．1100,180C．2200,180D．2200,360三、变压器工作的制约关系图4－2