高中物理选修3-2变压器课件.ppt

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1、用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管1~2万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管3~4万伏但我国民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？生活中需要各种电压因此需要改变电压，以适应各种不同电压的需要。变压器用什么设备来改变电压，达到所需的正常工作电压呢？宁乡六中欧灿辉变压器2.示意图一、变压器的构造铁芯原线圈副线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘n1n21.构造：（1）闭合铁芯（2

2、）原线圈(初级线圈)匝数为n1（与电源相连）（3）副线圈(次级线圈)匝数为n2，与负载相连4.输入电压：U1;输出电压：U2.n1n2问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？铁芯与线圈互相绝缘U1U2∽n1n2∽变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)二、变压器的工作原理思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=0——互感现象思考与讨论把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，

3、一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。故变压器只有工作在交流电路中。（原线圈接的电流、电压要变，原副线圈才有变化的磁通量，才会有互感现象，变压器才可以起到变压作用。）因为原副线圈共用一个闭合铁芯，所以原副线圈中的磁通量，磁通量的变化量、磁通量的变化率都相同。若学生电源为稳定直流电，小灯泡还会亮吗？理想变压器模型如果在电能---磁场能---电能的转换过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。无铜损、铁

4、损、磁损实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%～99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。下面我们定量分析理想变压器的变压规律。I1I2n1n2U1U2原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1/tE2=n2/tE1/n1=E2/n2原线圈回路有：U1−E1=I1r1≈0则U1=E1副线圈回路有：则U2=E2所以：U1/U2=n1/n2三、理想变压器的变压规律因不考虑原副线圈的内阻E2−U2=I2r2≈01、n2>n1U2>U1——升

5、压变压器2、n2

6、和能量。2.理想变压器的输出功率决定输入功率的大小，当副线圈断路或无用电器耗能时，P入=P出=0例1、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，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（）A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关B例2、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流I1=______。1803A变式训练

7、一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶2，电源电压u＝220sinωtV，原线圈电路中接入一熔断电流I0＝1A的保险丝，副线圈中接入一可变电阻R，如图所示，为了使保险丝不致熔断，调节R时，其阻值最低不能小于()C例3.如图所示的理想变压器，原副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，U1＝220sinωtV，n1＝1100匝，以下说法中正确的是()BC(2010年高考天津卷)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2

8、和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值