高中物理 第2章 第6节 变压器课件 教科版选修.ppt

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1、第二章交变电流目标定位1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系.学案6变压器知识探究自我检测把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上(如图1所示).一、变压器的原理及电压与匝数的关系知识探究问题设计图1(1)小灯泡能发光吗？为什么？答案能发光.当左边线圈加上交变电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都

2、要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光.(2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？(3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因.答案不亮.原线圈接到恒定直流电源上，通过原线圈的电流的大小、方向均不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以小灯泡不亮.这种现象说明，变压器不能改变恒定电流的电压.要点提炼1.变压器的构造：闭合铁芯、与相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示，又叫做)、与相连的另一个线圈叫副线圈(匝数用n2表示，又叫做)，两个线圈都绕

3、在上.2.变压器的工作原理是.因此变压器只对的电流起作用，对电流不起作用.(后两空填“变化”或“恒定”)交流电源初级线圈负载次级线圈闭合铁芯互感现象变化恒定4.变压器(填“能”或“不能”)改变交变电流的频率.5.原、副线圈的地位(1)原线圈在其所处回路中充当负载.(2)副线圈在其所处回路中充当.不能电源二、理想变压器中的功率关系及电流关系1.什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？答案理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗，所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P入＝P出

4、.问题设计2.若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？3.若有多个副线圈时，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？答案若有多个副线圈P1＝P2＋P3＋…，即U1I1＝U2I2＋U3I3＋…将U1∶U2∶U3∶…＝n1∶n2∶n3∶…代入，得n1I1＝n2I2＋n3I3＋…要点提炼1.理想变压器的特点：(1)变压器铁芯内无，无损失.(2)原、副线圈不计，即无能量损失.实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器.2.功率关系：.漏磁发热内阻P入＝P出I2U2I2U2I3U3I2n2I3n3三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析增大减小02.对理想

5、变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1；(2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1.四、各种各样的变压器1.自耦变压器如图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.图22.电压互感器、电流互感器(1)构造：如图3甲、乙所示.图3(2)接法：电压互感器原线圈并联在高压交流电路中，副线圈接电压表；电流互感器原线圈串联在被测交流电路中，副线圈接电流表.为了安全，外壳和副线圈应接

6、地.(3)作用：电压互感器可将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压交流电路的电压.电流互感器将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测交流电路中的大电流.典例精析一、对变压器的原理的理解例1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A.通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析I变化，则磁场变化，由于面积S不变，故Φ变化，A错误.因理想变压器无漏磁，故B、C正确.原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D错误.答案BC

7、例2理想变压器连接电路如图4甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2A，则()A.电压表读数为282VB.电压表读数为28.2VC.输入功率为56.4WD.输入功率为40W二、理想变压器基本规律的应用图4答案D例3如图5所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则()A.保持U1及P的位置不变，K由a扳向b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b扳向a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K接在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，