高中物理 第五章第四节 变压器课件 新人教版选修32.ppt

第四节变压器 第五章交变电流 学习目标1 了解变压器的构造及几种常见的变压器 2 理解变压器的工作原理 3 掌握理想变压器的电压与匝数的关系 并能用它来分析解决相关问题 4 掌握理想变压器的功率关系 并能导出原 副线圈的电流关系 一 变压器的原理自主探究 1 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上 一个线圈连到学生电源的两个交流接线柱 另一个线圈连到小灯泡上 如图所示 接通电源 灯泡能发光 这说明了什么 2 若用交流电压表测量灯泡两端的电压 发现与学生电源的输出电压不相等 这说明了什么 3 若改接在学生电源的两个直流接线柱上 灯泡不发光 这说明了什么 提示 1 交流电的电能通过互感从原线圈传递到副线圈 2 变压器能改变交变电流的电压 3 直流电的电能不能从原线圈传递到副线圈 成功发现1 变压器的构造 由 和绕在铁芯上的两个 组成 与交流电源相连的线圈叫原线圈 与负载相连的线圈叫副线圈 2 变压器的原理 变压器工作的基础是 现象 3 变压器的作用 改变 的电压 闭合铁芯 线圈 互感 交变电源 能量 匝数 低 高 成功体验如图所示为原 副线圈匝数可变的变压器 先保持原线圈匝数不变 使副线圈的匝数依次减少 电压表v1 v2的示数各如何变化 再保持副线圈的匝数不变 使原线圈匝数依次减少 电压表v1 v2的示数各如何变化 要点一理想变压器的特点及规律1 理想变压器的特点 1 原 副线圈的电阻不计 不产生热量 2 变压器的铁芯无漏磁 3 在铁芯内产生的感应电流即产生的热量不计 如图所示 理想变压器的交流输入电压u1 220v 有两组副线圈 其中n2 36匝 标有 6v9w 12v12w 的电灯分别接在两副线圈上均正常发光 求 1 原线圈的匝数n1和另一副线圈的匝数n3 2 原线圈中电流i1 思路点拨 1 由于两组副线圈上的两个灯均正常发光 所以两个副线圈输出的电压等于各自连接的灯的额定电压 根据电压与匝数的正比关系即可求出原线圈的匝数n1和副线圈的匝数n3 2 根据输出功率与输入功率相等的关系可计算出原线圈上的电流强度i1 答案 1 1320匝72匝 2 0 095a 跟踪训练1 2012 高考海南卷 如图 理想变压器原 副线圈匝数比为20 1 两个标有 12v 6w 的小灯泡并联在副线圈的两端 当两灯泡都正常工作时 原线圈电路中电压表和电流表 可视为理想的 的示数分别是 a 120v 0 10ab 240v 0 025ac 120v 0 05ad 240v 0 05a 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而变化的情况 进行动态分析的顺序是r i2 p2 p1 i1 2 负载电阻不变 分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是n1 n2 u2 i2 p2 p1 i1 如图所示为一理想变压器 s为单刀双掷开关 p为滑动变阻器的滑动触头 u1为加在原线圈上的电压 则 a 保持u1及p的位置不变 s由a合到b时 i1将增大b 保持p的位置及u1不变 s由b合到a时 r消耗功率将减小c 保持u1不变 s合在a处 使p上滑 i1将增大d 保持p的位置不变 s合在a处 若u1增大 i1将增大 答案 abd 规律总结 1 对电压大小 条件充分时只需根据原线圈电压和原 副线圈匝数确定 2 p1 p2 i1 i2的判断 往往都与r的大小有关 对p1 i1的确定 需从p2 i2入手 跟踪训练2 2012 高考福建卷 如图 理想变压器原线圈输入电压u umsin t 副线圈电路中r0为定值电阻 r是滑动变阻器 v1和v2是理想交流电压表 示数分别用u1和u2表示 a1和a2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 a i1和i2表示电流的瞬时值b u1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 形变压器 范例 在绕制变压器时 某人将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上 当通以交变电流时 每个线圈产生的磁通量都只是一半通过另一个线圈 另一半通过中间的臂 已知线圈1 2的匝数之比n1 n2 2 1 则在不接负载的情况下 下列说法中正确的是 a 当线圈1的输入电压为220v时 线圈2的输出电压为110vb 当