2020版高中物理第五章交变电流4变压器课件新人教版选修3_2.ppt

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1、4变压器1.变压器的构造和原理:(1)构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,与电源连接的线圈叫_______,与负载连接的线圈叫_______。原线圈副线圈(2)原理:_____现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生___________。(3)作用:改变交变电流的_____,不改变交变电流的_____和_____。互感感应电动势电压周期频率2.理想变压器的基本关系:(1)理想变压器:没有_________的变压器叫作理想变压器。(2)电压与匝数的关系:原、副线圈的电压比等于两个

2、线圈的_______,即。能量损失匝数比(3)两类变压器:副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫_____变压器;副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫_____变压器。降压升压主题一　变压器的构造和原理【问题探究】如图甲、乙、丙所示分别是变压器的实物图、结构示意图和电路符号。试结合上述情景,讨论下列问题:(1)变压器的结构是怎样的?主要构造是______________________________________________________________________________________________________________

3、_____________________________________________________________________。闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成的,变压器的结构示意图和电路符号如题图乙、丙所示。原线圈:与交流电源相连接的线圈,又叫初级线圈。副线圈:与负载相连的另一个线圈,又叫次级线圈由(2)为什么原、副两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流?变压器能够改变恒定电流的电压吗?提示: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,铁芯中的磁场也在不断变化,变化的磁场在副线圈中产

4、生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。恒定不变的电流不能产生变化的磁场,不满足产生感应电动势的条件,所以变压器不能够改变恒定电流的电压。(3)变压器是靠互感现象工作的,试探究变压器能否改变交流电的频率。提示:变压器在工作时,原、副线圈磁通量的变化情况相同,所以变压器不能改变交流电的频率。【探究总结】1.变压器的原理:变压器的工作原理是互感现象,原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感应电动势E2→副线圈中交变电流。2.注意三个问题:(1)记住变压器的电路符号,与原线圈对应的物理量U1、I1、n1,与副线圈对应的物

5、理量U2、I2、n2。其中的电压值U1及U2、电流值I1及I2都是指交变电流的有效值。(2)变压器只能在交变电流下工作,若输入的是恒定的直流电流,则变压器无法输出,即U2=0,I2=0,变压器只能改变交变电压。(3)变压器不能改变交变电流的频率。【典例示范】关于变压器的工作原理,以下说法正确的是()A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈【解题指南】解答本题需要把握以下两点:(1)互感现象是变压器工作的基础。(2)原线圈与副线

6、圈磁通量间的关系。【探究训练】1.理想变压器的原、副线圈中不一定相同的物理量有()A.交变电流的频率B.磁通量的变化率C.功率D.交变电流的峰值【解析】选D。理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量的变化率相同,原、副线圈中功率相同;变压器的原理是互感现象,其能改变交变电流的峰值,不改变频率,故选D。2.(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是()A.变压器是利用互感现象制成的B.变压器可以改变各种电源的额定功率C.变压器不仅能改变电压,还能改变电流D.变压器的初级电流随次级电流的增大而增大【解析】选A、C、D。变压器的原线圈中的电流变化,

7、在副线圈中感应出电流,这种现象叫互感,故A正确;输入功率等于输出功率,故B错误;变压器的匝数与电压成正比,与电流成反比,C正确;因为电流与匝数成反比,所以原、副线圈中电流同时变化,D正确。3.(多选)关于变压器,下列说法正确的是()A.变压器的工作原理是电磁感应B.所有变压器的工作基础都是互感现象C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常工作D.只有交变电流接入变压器的原线圈中,变压器才能持续正常工作【解析】选A、D。变压器之所以能变压,是因为原线圈接交流电源时,有交变电流流过原线圈,引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化,在原、副线圈中都产生了感应电动

8、势,所以变压器的工作原理是电磁感应,所以选项A正确;