高中物理 第2章 交变电流 6 变压器教师用书 教科版选修.doc

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1、6.变压器学习目标知识脉络1.了解变压器的构造．2．了解变压器的工作原理．3．理解理想变压器以及电压和匝数、电流和匝数之间的关系．(重点、难点)4．应用理想变压器解决实际问题．(难点)变压器的结构与原理[先填空]1．结构2．原理：当变压器的原线圈加上交变电压时，原线圈中的交变电流在铁芯中激发交变的磁通量，交变的磁通量穿过原线圈也穿过副线圈，在原、副线圈中产生感应电动势．[再判断](1)与电源相连接的线圈称为原线圈．(√)(2)当原线圈中电流不变时，副线圈将无电压和电流输出．(√)(3)变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流

2、的感应电流．(√)[后思考]如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？【提示】　不能．变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生．[合作探讨]探讨：如图261所示，一蓄电池连接在低压交流变压器上，闭合电键会观察到什么现象？你能解释这种现象发生的原因吗？图261【提示】　可以观察到闭合电键瞬间灯泡发光，然后熄灭．原因是：恒定电压加在原线圈上瞬间，线圈内的磁通量发生变化，因而副线圈中的磁通量也发生变化，所以由E＝n知，副线圈中有感应电动势，灯泡闪亮，之后原线圈

3、中电流恒定，线圈内的磁通量恒定不变，副线圈中无电动势，因而灯泡闪亮后熄灭．[核心点击]1．工作原理变压器的变压原理是电磁感应．如图262所示，当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．由于互感现象，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．变压器的示意图图2622．理想变压器的理想化条件(1)

4、忽略原、副线圈的内阻；(2)忽略原、副线圈磁通量的差别；(3)忽略变压器自身的能量损耗，即忽略变压器原、副线圈电路的功率因素的差别．3．关于变压器的一些注意事项(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．(4)若直流电的电压是随时间变化的，也可以用变压器改变电压．(5)原、副线圈的感抗均趋于无穷大，从而空载电流趋于0.1．下列关于变压器的说法正确的是(　　)A．变压器工作的基础是自感现象B．在原线圈中，电能转化为磁场能C．电能能够从原

5、线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起D．变压器对恒定电流也能变压【解析】　变压器工作的基础是原副线圈的互相感应，并不是自感现象，在原线圈中电能转化为磁场能，副线圈中磁场能转化成电能，电能是通过磁场从原线圈传递到副线圈的，变压器只能对变化的电流有变压作用，综上所述，只有B正确．【答案】　B2．一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等(　　)【导学号：】A．交流的频率　　　　　　　B．电流的有效值C．电功率D．磁通量变化率【解析】　变压器可以改变原副线圈中的电流，因此原副线圈中的电流不一定有相同的有效值，所以B

6、正确．由于穿过原线圈的磁通量全部穿过副线圈，因而原副线圈的磁通量变化率相同；变压器的工作基础是电磁感应，副线圈中感应的交流频率与原线圈交流频率是相同的；理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率．【答案】　B理想变压器的原、副线圈中物理量之间的关系[先填空]1．电压关系：理想变压器的电压跟它们的匝数成正比．公式：＝.当n1>n2时，则有U1>U2，叫降压变压器．当n1

7、压变压器的副线圈应该用较粗的导线绕制．(×)(2)变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用．(√)(3)实际变压器输入功率一定大于输出功率．(√)[后思考]理想变压器有哪些特点？【提示】　(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)理想变压器是一种理想化模型．[合作探讨]通过如图263所示的实验，回答下列问题．电路图　　　　　　　实物图图263探讨1：利用可拆变压器探究变压器电压与匝数间的关系要注意些什

8、么？【提示】　(1)先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响．(2)保持副线圈的匝数不变，改变原线圈的匝数，研究原线圈的匝数