高中物理《变压器》人教版选修.ppt

1.通过实验观察，了解变压器的构造。 2.理解变压器的工作原理。 3.通过实验探究变压器的电压与匝数的关系。 4.理解变压器的输入功率与输出功率之间的 关系，由此推导出原、副线圈的电流关系。,1变压器 (1)构造：由 和绕在铁芯上的两个线圈组成。 原线圈：与 连接的线圈。 副线圈：与 连接的线圈。,读教材填要点,闭合铁芯,交流电源,负载,(2)变压器的工作原理：变压器工作的基础是 现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过副线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生 。 (3)作用：改变交变电流的 ，不改变交变电流的 和 。,互感,感应电动势,电压,周期,频率,能量损失,匝数,降压,升压,试身手夯基础,1如图541所示的四个电路，能够实现升压的是( ),图541,解析：由变压器的原理可知，改变的是交流电的电压，A、B错。升压时，副线圈的匝数大于原线圈的匝数，C错、D对。 答案：D,2理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A交流电的频率 B磁通量的变化率 C功率 D交流电的峰值 解析：变压器的原理是电磁感应现象，对理想变压器，没有漏磁和发热现象，故原、副线圈频率相同、磁通量相同、磁通量的变化率相同、功率相等，故选项A、B、C正确。 答案：ABC,3理想变压器原、副线圈匝数比为101，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101 B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101 D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11,解析：对于理想变压器，可认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；D选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率。 答案：BD,1理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁。 (2)原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热。 (3)铁芯在交变磁场的作用下不发热。,6互感器 (1)电压互感器：用来把高电压变成低电压，副线圈比原线圈匝数少，它的原线圈并联在高压电路上，副线圈接入交流电压表，如图542甲所示。 (2)电流互感器：用来把大电流变成小电流，副线圈比原线圈匝数多，原线圈串联在被测电路中，副线圈接入交流电流表，如图542乙所示。,图542,名师点睛 (1)变压器可以改变交变电流的电压，不能改变交变电流的周期和频率。 (2)变压器原、副线圈的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值(或最大值)间的关系，对于某时刻的瞬时值其关系式不成立。 (3)变压器高电压线圈匝数多而导线细，低电压线圈匝数少而导线粗，这是区别高、低电压线圈的方法。,1一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2115。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图543所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则 ( ),图543,审题指导 解答本题时应把握以下三点： (1)正弦式交变电流峰值与有效值的关系。 (2)变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 (3)电流表示数、电热和功率需用交变电流有效值计算。,对于理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了。,3负载制约 (1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2； (2)变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2P2/U2； (3)总功率P入P线P2 即变压器的输入功率是由输出功率决定的。,4对理想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，分析各物理量随负载电阻变化的情况，进行动态分析的顺序是：RI2P2P1I1。 (2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比变化的情况，进行动态分析的顺序是：n1、n2U2I2P2 P1I1。,名师点睛 (1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。 (2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。,2(2012福建高考)如图544 所示，理想变压器原线圈输入电压u Umsin t，副线圈电路中R0为定值 图544 电阻，R是滑动变阻器。 和 是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示； 和 是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是 ( ),AI1和I2表示电流的瞬间值 BU1和U2表示电压的最大值 C滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小,思路点拔 解答本题时应注意以下三点： (1)交流电表的示数与交流电四值的对应关系。 (2)交流电压表的示数由输入电压和变压器匝数比决定。 (3)交流电流表的示数