2015-2016学年高中物理第五章交变电流4变压器课件新人教版选修.ppt

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1、自主学习·基础知识4变压器[学习目标]1.了解变压器的构造及几种常见的变压器．2.理解互感现象和变压器的工作原理．(重点)3．掌握理想变压器的电压和电流与匝数的关系，并能用它解决基本问题．(难点)合作探究·重难疑点解题技巧·素养培优闭合铁芯线圈原线圈副线圈2．原理______现象是变压器的工作基础，由于原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的______也在不断变化．变化的______在副线圈中产生____________．互感磁场磁场感应电动势在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源

2、，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按下图541进行实验．图541则闭合电键后，灯泡是否发光？并解释出现这种现象的原因？1．变压器是利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化．()2．恒定电流接入变压器后也可发生互感现象，也可起到变压作用．()3．变压器的铁芯由很薄的硅钢片叠合而成．()√×√1．理想变压器没有__________的变压器．2．电压与匝数关系原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的_________，即：＝.能量损失匝数之比【提示】当原线圈电压最大时，电流最大，但电流的变化率为零，此时副线圈中磁场最强

3、，但磁通量的变化率为零，故此时副线圈两端的电压为零，即U2＝0.可见，原、副线圈的瞬时电压与匝数不成正比．1．在理想变压器中原、副线圈的磁通量的变化率是一致的．()2．理想变压器可以改变交变电流的频率．()3．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈．()××√预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一变压器的工作原理第1步探究——分层设问，破解疑难1．把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上．接通电源，我们会看到小

4、灯泡发光，结合实验现象思考变压器的原、副线圈没有连在一起，原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的？【提示】变压器的原、副线圈虽然都套在同一个铁芯上，但两线圈是彼此绝缘的，原线圈是利用了互感现象在副线圈中感应出电流的，并不是原线圈的电流直接流到副线圈中去．2．探究分析变压器中闭合铁芯的作用是什么？【提示】变压器的铁芯为闭合铁芯，形成一个闭合磁路，使副线圈中的磁通量变化与原线圈中的磁通量变化基本相同．第2步结论——自我总结，素能培养图5431．变压器的变压原理：当原线圈加上交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在

5、铁芯中产生变化的磁通量，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，它也在铁芯中产生变化的磁通量，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．(如图543)2．能量转化：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化．第3步例证——典例印证，思维深化如图544所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数为12mA，则电流表A2的示数为()图544A．3mAB

6、．0C．48mAD．与负载R的值有关【解析】当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时，在原线圈中产生恒定不变的电流，铁芯中产生的磁场是不变的，穿过副线圈的磁通量不变，不能在副线圈中产生感应电流．【答案】B变压器的作用如果变压器接在直流电路中，原线圈中电流不变，在铁芯中不能引起磁通量的变化，没有互感现象，变压器起不到变压作用．第4步巧练——精选习题，落实强化1．(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

7、．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】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势，所以变压器的工作原理是电磁感应，所以选项A正确；有一种变压器叫自耦变压器，它只有一个线圈绕在铁芯上，但有三个抽头，可升压、也可降压，这种变压器的工作基础是自感，也就是说，当变压器是利用两个线圈变压时，其工作基础是互感，当变压器是利用一个线圈变压时，其工作基础是自感，所以选项B错误；变压器要想持续正常工作，原线圈必

8、须接入交变电流，若接入直流电，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，所以选项C错误，D正确．【答案】AD2．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列物理量不一定相等的是()A．交流的频率B．电流的有效值C．电功率D．磁通量的变化率【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，选项B正确；由于穿过原线圈的