高中物理 第3章 四变压器课件 新人教版选修11.ppt

四变压器 一 变压器的结构1 变压器由 和绕在 组成2 线圈 1 与电源 或电路的上一级 连接的线圈叫 或叫初级线圈 2 与负载 或电路的下一级 连接的线圈叫 也叫次级线圈 铁芯 铁芯上的线圈 原线圈 副线圈 3 变压器组成如图3 4 1所示 图3 4 1 二 变压器的工作原理1 变压器工作的基本原理和发电机一样 也是 规律 2 当原线圈上加交变电压u1时 原线圈中就有交变电流 铁芯中产生交变的 在原 副线圈中都要引起 如果副线圈是闭合的 则副线圈中将产生 3 穿过每匝线圈中的磁通量的 是一样的 因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等 匝数越多 越大 温馨提示变压器不能改变直流电的电压 电磁感应 磁通量 感应电动势 感应电流 变化率 总感应电动势 一 变压器的工作原理 变压器的示意图图3 4 2 变压器的变压原理是电磁感应 如图3 4 2所示 当原线圈上加交流电压u1时 原线圈中就有交变电流 它在铁芯中产生交变的磁通量 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 它也在铁芯中产生交变磁通量 在原 副线圈中同样要引起感应电动势 由于这种互相感应的互感现象 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 其能量转换方式为 原线圈电能 磁场能 副线圈电能 特别提醒 1 在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象 叫做互感现象 2 互感现象是变压器工作的基础 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 3 变压器是依据电磁感应工作的 因此只能工作在交流电路中 如果变压器接入直流电路 原线圈中的电流不变 在铁芯中不引起磁通量的变化 没有互感现象出现 变压器起不到变压作用 典例1 多选 如图3 4 3所示为变压器的示意图 它被用来升高发电机的输出电压 下列说法中正确的是 变压器的原理和理解 图3 4 3 a 图中m是闭合的铁芯b 发电机应与线圈 相连 升高后的电压由c d两端输出c 电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈d 变压器是根据电磁感应原理工作的解析由题知该变压器为升压变压器 所以原线圈匝数小于副线圈匝数 故 为输入端即接发电机 为输出端 b错 铁芯提供闭合的磁路 使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能 所以c项错 故选a d 答案ad 变式1 多选 对一正在工作中的变压器 下列说法正确的是 a 副线圈中的电流是从原线圈中传过来的b 铁芯是用来导电的c 副线圈中电流变小 原线圈中的电流也一定减小d 副线圈相当于一个电源 答案 cd 解析 原 副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的 铁芯是用来导磁的 故a b错 由能量守恒知c正确 副线圈把磁场能转化为电能 给用电器提供电压电流 相当于一个电源 典例2 一台理想变压器 其原线圈2200匝 副线圈440匝 并接一个100 的负载电阻 如图3 4 4所示 变压器的规律及应用 图3 4 4 1 当原线圈接在44v直流电源上时 电压表示数为 v 电流表示数为 a 2 当原线圈接在220v交流电源上时 电压表示数为 v 电流表示数为 a 此时输入功率为 w 答案 1 00 2 440 4419 36借题发挥 1 变压器只改变交流电的电压 不改变直流电的电压 2 理想变压器的输入功率等于输出功率 输出功率决定输入功率大小 变式2 多选 理想变压器原 副线圈匝数比为10 1 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10 1b 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10 1d 正常工作时原 副线圈的输入 输出功率之比为1 1 答案 bd 解析 对理想变压器 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 因而每匝线圈产生感应电动势相等 电压与匝数成正比 理想变压器可以忽略热损耗 故输入功率等于输出功率 b d正确 1 下列说法中不正确的是 a 变压器也可能改变恒定电压b 变压器的原理是一种电磁感应现象 副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流c 变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成d 变压器原线圈相对电源而言起负载作用 而副线圈相对负载而言起电源作用 变压器的原理和理解 答案 a 解析 变压器可以改变交变电流的电压 电流 其工作原理是电磁感应现象 2 关于理想变压器 下面各说法中正确的是 a 它的输出功率可以大于它的输入功率b 它不仅可以改变交流电压还可以改变直流电压c 原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比d 原副线圈的电流与它们的匝数成正比 答案 c 解析 理想变压器的输出功率等于输入功率 a错 变压器不能改变直流的电压 b错 原 副线圈两端的电压与它们的匝数成正比 通过原 副线圈的电流与它们的匝数成反比 c对 d错 3 如图3 4 5所示 理想变压器原 副线圈的匝数比n1 n2 4 1 原线圈两端连接光滑导轨 副线圈与电阻r相连组成闭合回路 当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时 安培表的读数为12ma 那么安培表的读数为 a 0b 3mac 48mad 与r大小有关 变压器的规律及应用 图3 4 5 答案 a 解析 导线ab切割磁感线产生的感应电动势为e blv 为定值 故变压器原线圈中磁通量无变化 副线圈中无感应电动势 所以的示数为零 4 多选 如图3 4 6所示 某理想变压器的原 副线