高中物理鲁科版选修3-2第4课变压器ppt课件.ppt

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1、第2节　变压器1．了解变压器的构造，理解变压器的工作原理．2．理解变压器的变压规律和变流规律，并运用此规律解决实际问题．3．了解自耦变压器的工作原理．互感交变电流匝数之比低连续调节一、变压器的原理1．变压器的结构如图4－2－1所示为变压器的示意图和变压器在电路图中的符号．(1)变压器的构造：闭合铁芯，原线圈(匝数用n1表示)、副线圈(匝数用n2表示)，输入电压是U1，输出电压是U2，两个线圈都绕在叠合而成的硅钢片上，硅钢片都涂有绝缘漆．(2)原线圈：与交流电源相连接的线圈，又叫做初级线圈．(3)副线圈：与负载相连的另一个线圈，又叫做

2、次级线圈．2．变压器的工作原理变压器的变压原理是电磁感应．当原线圈加上交流电时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原副线圈中都产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将有交变的感应电流，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．磁通量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能．特别提醒理想变压器应具备的条件1．原副线圈没有电阻．2．无磁通量漏失．3．铁芯不发热．(4)当n2＞n1时，U2＞U1，这

3、种变压器使电压升高，叫升压变压器．当n2＜n1时，U2＜U1，这种变压器使电压降低，叫降压变压器．2．理想变压器原、副线圈的功率关系根据能量守恒，理想变压器工作时，它的输入功率等于输出功率，即P入＝P出，P入随P出的增大而增大．三、自耦变压器如图4－2－2所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用．教材资料分析迷你实验室变压器铁芯的导磁作用准备可拆变压器、低压交流电源、小灯泡及导线若干．如图4－13所示，去掉可拆变压器上压紧横条的胶木螺钉，并将横条放在π形铁芯的A侧上．变

4、压器左边绕组接12V低压交流电源，右边绕组接一个额定电压为3～6V的小灯泡．观察小灯泡的亮度．把横条慢慢推向B，直至与B完全闭合，观察在此过程中小灯泡变亮还是变暗．你能解释观察到的现象吗？点拨当横条慢慢推向B的过程中，小灯泡逐渐变亮，当与B完全闭合时，小灯泡最亮．这是因为横条的存在使大部分磁感线通过横条与B构成回路，横条离B越近，穿过横条与B的磁感线的条数越多，当横条与B闭合后，几乎所有的磁感线都通过横条与B形成闭合回路．使通过B的磁通量变化率增大，B线圈产生的感应电动势也增大，故小灯泡逐渐变亮．直至形成回路时小灯泡最亮．迷你实验室

5、定性探究变压器电压与匝数的关系如图4－16所示，将可拆变压器的横条和一组匝数较少(如左边)的绕组取出，再把连接好灯座的较长导线(约5m)套入铁芯的左边．(1)将长导线按顺时针方向一匝一匝地绕在铁芯的左边，边绕边观察小灯泡的发光情况．(2)待小灯泡发出耀眼的强光后，再按逆时针方向一匝一匝地退出铁芯，边退边观察小灯泡的发光情况．观察到的实验现象是：_____________________________.得出的结论是：___________________________________.点拨观察到的实验现象：随着绕在铁芯上的线圈匝数

6、的增大，灯泡逐渐变亮，随着匝数的减少，灯泡越来越暗．得出的结论：线圈的电动势随着匝数的增多而增大，随着匝数的减少而降低．答案C【变式1】一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图4－2－4所示．(1)当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A．此时输入功率为________W，变压器效率为________．答案(1)00(2)440.44

7、19.36100%【典例2】如图4－2－5所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100匝．接入电压U1＝220V的电路中．(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6V，U3＝110V，它们的匝数n2，n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6V20W”“110V60W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？答案(1)30匝550匝(2)0.36A借题发挥多绕组变压器中，原、副线圈间电压与匝数的关系仍成立；但电流与匝数的关系不成立．可以借助P入＝P出，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…分析问题．【变式2】如图4－2

8、－6所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1∶n2∶n3＝10∶5∶1，其中n1接到220V的交流电源上，n2和n3分别与电阻R2、R3组成闭合回路．已知通过电阻R3的电流I3＝2A，电阻R2＝110Ω，求通过电阻R2的电流I2和通过