2014年秋高中物理5.4变压器课件新人教版选修.ppt

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1、※知道变压器的构造※理解变压器的工作原理※※掌握变压器原副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系采用交流供电的一个优点，是容易改变它的电压，如图所示是常见的一种变压器，请你探究一下它的工作原理．1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．一个线圈与交流电源连接叫______，也叫______；另一个线圈与负载连接，叫做______，也叫________．2．理想变压器的功率关系为输入功率________输出功率．3．理想变压器中电压关系符合________________；公式为________．4．理想变压器如果只有一个原线圈和一个副线圈，则电流关系

2、符合________________________，公式为____________．(1)变压器是用来改变交流电压和电流的设备．原线圈和副线圈绕在同一闭合铁芯上．如图所示的是最简单的变压器，只有一个副线圈．(2)互感现象是变压器工作的基础，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈也能够输出电流．谈一谈你对“互感现象是变压器工作的基础”这句话是怎样理解的？答案：变压器的原、副线圈绕在同一个铁芯上．在原线圈上加上交变电压U1时，原线圈中有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量

3、，这个交变的磁通量既穿过原线圈又穿过副线圈，在原、副线圈中就产生感应电动势．如果副线圈闭合，就会产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈．其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能.若有多个副线圈时，有P1＝P2＋P3＋…，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…将U1U2U3…＝n1n2n3…代入得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…特别提醒：(1)变压器的电动势关系、电压关系和电流关

4、系是有效值(或最大值)间的关系，对于某时刻的瞬时值其关系不成立．(2)变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗，这是区别高、低压线圈的方法．有一电子线路中使用的小变压器，变压比为220V/6V，由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如图所示，现要作为降压变压器使用，则电源(220V)应接在()A．ab两端B．cd两端C．ac两端D．bd两端答案：B(1)电压制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1.(2)电流制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈的电流

5、I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.(3)负载制约①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝P2/U2；③总功率P入＝P线＋P2.即变压器的输入功率是由输出功率决定的．(4)对理想变压器进行动态分析的两种常见情况①原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I1→P2→P1→I1.②负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.特别提醒：(1)理想

6、变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率．(2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法．答案：AC关于理想变压器在使用中的判断，其正确的是()A．当副线圈提供电能的用电器有一部分停止工作时，原线圈两端电压保持不变B．当副线圈提供电能的电路中，并联更多的用电器，原线圈输入的电流随之增大C．当副线圈与用电电路断开时，副线圈两端无电压D．当副线圈与用电电路断开时，原线圈两端无电压答案：AB解析：在选项A中，原线圈两端电压由电源维持．

7、副线圈两端电压U2＝U1，由原、副线圈匝数比和原线圈两端电压共同决定，副线圈上所接负载的多少不影响原线圈的电压．在选项B中，原线圈输入的功率等于副线圈输出功率，由I1U1＝P出可知，当输出功率增大时，原线圈输入电流I1是增大的．在选项C中，当副线圈与用电电路断开时，副线圈中虽无电流，但线圈两端的感应电动势由于磁通量的变化还是存在的．在选项D中，原线圈两端电压由电源提供，与副线圈是否向用电电路供电无关．综上所述，本题正确答案就是AB.解决本题的关键：一是理解理想变压器的工作原理(互感现象)；二是理解理想变压器的基本规律：电压变比关系、功率关系、电流变比关系；三是理

8、解各物理量间的相互制约关