5.4变压器.doc

54 变压器编者 整理 学习目标 1知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。3、体会到能量守恒定律是普遍适用的。学习内容:1、变压器的构造 变压器的工作原理 2、理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系问题导学:一、变压器的构造：变压器就是由 和绕在铁芯上的 个线圈构成的。一个线圈跟交流电源连接，叫 （ ），另一个线圈跟负载（用电器）连接，叫 （ ）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。二、变压器的原理：互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。问题1、变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？由于互感过程中，没有漏磁，所以变压器原、副线圈中每一匝线圈的磁通量的变化率（ ）均 。根据法拉第电磁感应定律有E1=n1 ，E2=n2 所以、 若原、副线圈的内阻不计，则有U 1=E1U 2=E2，于是得到：即原、副线圈的端电压之比等于其匝数比电流通过变压器线圈是会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热。所以，变压器工作时存在能量损失。没有能量损失的变压器叫做理想变压器。，只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变压器视为理想变压器。理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？因为理想变压器没有能量损失，所以P出=P入若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：U2I2=U1I1则：上式是理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式。如果副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器；如果副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。 升压变压器，n2n1，降压变压器，n2n1。升压变压器，I2I1。在绕制升压变压器原副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，还是细一些好？降压变压器呢？因为升压变压器，I2I1，所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。课后请大家阅读教材47页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。3实例探究理想变压器基本规律【例1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等 （ ）A交流的频率B电流的有效值C电功率D磁通量变化率理想变压器的综合应用【例2】如图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合到b时，I1将增大B保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小C保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大【例3】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，求三个线圈的匝数比n1n2n3. 达标训练1理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V的电池上，则副线圈两端电压为 （ ）A.36 VB.6 V C.1 VD.0 V2当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 （ ）A.负载电阻为0 B.输出电流为0C.两端电压为0 D.输出功率为03理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们的关系，正确的是 （ ）A.I2由I1决定 B.U2与负载有关C.P1由P2决定 D.U1由U2决定4一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍 （ ）A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍5用理想变压器给负载R供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流 A增加原线圈的匝数 B增加副线圈的匝数C减小负载电阻R的数值 D增加负载电阻R的数值6在图所示的电路中，理想变压器的变压比为21，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么 （ ）A. L1和L2都能正常工作B.L1和L2都不能正常工作C.L1和L2中只有一个能正常工作D.条件不足，无法判断7如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1n2=21，电源电压为U，求B灯两端的电压UB为多少? 8如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比 n1n2=21，交流电源