江苏省南京三中（六中校区）高中物理下学期 5.4变压器学案 苏教版选修32.docVIP

江苏省南京三中（六中校区）2011-2012学年高中物理下学期学案【教学目标】1知道变压器的构造2理解互感现象，理解变压器的工作原理3理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题4理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题5知道课本中介绍的几种常见的变压器重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数，电流与匝数的关系 难点：分析解决理想变压器基本问题【自主预习】复习1产生感应电动势的条件是：_感应电动势大小与_成正比法拉第电磁感应定律的表达式为_2家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是_v的_电流，而交变电流在送往住户前的电压都很高，要想得到用户需要的电压，就必须经过_改变电压新课一、变压器1定义：用来改变 的设备，称为变压器2构造：变压器由一个 铁芯和两个线圈组成的二、理想变压器1理想变压器是一种 模型 理想变压器有三个特点：（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量都 （2）线圈绕组的电阻 ，无能损现象（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象2理想变压器的变压原理：是 现象， 即是变压器变压的成因3能量转换：变压器是把电能转化为 又把磁场能转化为 的装置4理想变压器的基本关系（1）输出功率等于输入功率p出p入，u1i1u2i2（2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比：u1/u2=n1/n2（3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈）：i1/i2=n2/n1（4）原副线圈的交变电流的周期t和频率f相同（5）理想变压器 线圈中的电流决定 线圈中的电流原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流关系为n1i1n2i2n3i3，其中n2、n3为工作的副线圈的匝数三、几种常用的变压器1自耦变压器2调压变压器3互感器 电压互感器 电流互感器【典型例题】一、理想变压器的常规理解【例1】 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101b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101d正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11二、变压器中的三种关系【例2】一理想变压器，原线圈匝数n11100，接在电压为220 v的交流电源上，当它对11只并联的“36 v，60 w”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2_，通过原线圈的电流i1_a【例3】 如图543所示为一理想变压器，原线圈的输入电压u13 300 v，副线圈的输出电压u2220 v，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数u02 v，则(1)原、副线圈的匝数各是多少？(2)当s断开时，a2的示数i25 a，那么a1的示数是多少？(3)当s闭合时，a2的示数将如何变化？a1的示数如何变化？三、理想变压器的常规考查【例4】 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1所示副线圈仅接入一个10 的电阻则()a流过电阻的电流是20 ab与电阻并联的电压表的示数是100 vc经过1分钟电阻发出的热量是6103 jd变压器的输入功率是1103 w四、理想变压器的动态分析【例5】 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻r.设原线圈的电流为i1，输入功率为p1，副线圈的电流为i2，输出功率为p2.当r增大时()ai1减小，p1增大bi1减小，p1减小ci2增大，p2减小 di2增大，p2增大思维步步高 当负载增大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？ 【课后练习】1在正常工作的理想变压器的原副线圈中，数值上不一定相等的物理量为a交流电的频率 b端电压的最大值c电流的有效值 d电功率2对于理想变压器，下列说法中正确的是（ ）a原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大b原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流增大而增大c原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变化而变化d当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为u1和u2、i1和i2、p1和p2已知n1n2，则（ ）au1u2，p1p2 bp1p2，i1i2ci1u2 dp1p2，i1i24图中，a、b为输入端，接交流电源，c、d为输出端，则输出电压大于输入电压的电路是（ ）5.某变电站用原、副线圈匝数比为n1n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图4所示将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是()a原、副线圈电压比为n2n1b原、副线圈电流比为n1n2c原、副线圈电压比为n1n2d变压器的输入功率与输出功率的比为n1n26如图5所示，理想变压器的原线圈接在u220 sin 100t v的交流电源上，副线圈接有r55 的负载电阻原、副线圈匝数之比为21.电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是()a原线圈中电流表的读数为1 ab原线圈中的输入功率为220 wc副线圈中电压表的读数为110 vd副线圈中输出交流电的周期为50 s7如图6所示为理想变压器原线圈所接正弦交变电压的波形原、副线圈匝数比n1n2101，串联在原线圈电路中电