高中物理 5.4变压器导学案新人教版选修 .doc

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1、5.4变压器【学习目标】1．知道变压器的构造．2．理解互感现象，理解变压器的工作原理．3．理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．4．理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．5．知道课本中介绍的几种常见的变压器．重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数，电流与匝数的关系难点：分析解决理想变压器基本问题【自主预习】复习1．产生感应电动势的条件是：_____________________________．感应电动势大小与________成正比．法拉第电磁感应定律的表达式为__________________．2

2、．家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是________V的________电流，而交变电流在送往住户前的电压都很高，要想得到用户需要的电压，就必须经过________改变电压．新课一、变压器1．定义：用来改变的设备，称为变压器．2．构造：变压器由一个铁芯和两个线圈组成的．二、理想变压器1．理想变压器是一种模型．理想变压器有三个特点：（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都．（2）线圈绕组的电阻，无能损现象．（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象．2．理想变压器的变压原理：是现象，即是变压器变压的成因．3．能量转换：变压器是把电能转化

3、为又把磁场能转化为的装置．4．理想变压器的基本关系（1）输出功率等于输入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2．（2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比：．U1/U2=n1/n2（3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈）：I1/I2=n2/n1．（4）原副线圈的交变电流的周期T和频率f相同．（5）理想变压器线圈中的电流决定线圈中的电流．原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流关系为n1I1＝n2I2＋n3I3＋…，其中n2、n3…为工作的副线圈的匝数.三、几种常用的变压器1．自耦变压器2．调压变压器3．互感器①电压互感器②电流互感器

4、【典型例题】一、理想变压器的常规理解【例1】理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(　　)A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1二、变压器中的三种关系【例2】一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝________，通过原线圈的电流I1＝________A【例3】如图所示为一理想

5、变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，那么A1的示数是多少？(3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？三、理想变压器的常规考查【例4】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10Ω的电阻．则(　　)A．流过电阻的电流是20AB．与电阻并联的电压表的示数是100VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103JD．变压器的输入功率是1×10

6、3W四、理想变压器的动态分析【例5】一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时(　　)A．I1减小，P1增大　　　　　　　B．I1减小，P1减小C．I2增大，P2减小D．I2增大，P2增大【思维当负载增大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？【课后练习】1．在正常工作的理想变压器的原副线圈中，数值上不一定相等的物理量为A．交流电的频率B．端电压的最大值C．电流的有效值D．电功

7、率2．对于理想变压器，下列说法中正确的是（）A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B．原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流增大而增大C．原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变化而变化D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2．已知n1>n2，则（）A．U1>U2，P1＝P2B．P1＝P2，I1U2D．P1>P2，I1>I24．图中，a、b为输入端，接