山西省临汾市翼城县清华园中学高中物理 第四节 变压器导学案 新人教版选修3(1).doc

山西省临汾市翼城县清华园中学高中物理 第四节 变压器导学案 新人教版选修3【学习目标】1.了解变压器的构造及工作原理。2.探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。3.体会理想化模型在物理学研究中的重要性。【学习重、难点】教学重点：探究变压比和匝数比的关系教学难点：探究变压比和匝数比的关系【学法指导】讲授式、归纳式、对比式、迁移式、问题式。【导入新知】家庭用电一般是220v，我们听的录音机一般是几十伏或几伏，电视机高压包的电压达10000v以上，我们是怎样得到这些不同的电压的呢？学习了变压器的原理，我们就可以理解这个问题了。【自主学习】一、变压器1、探究一：出示可拆变压器，仔细观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由 和 组成.一个线圈跟电源连接，叫 线圈（或 线圈），另一个线圈跟负载连接，叫 线圈（或 线圈）.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.画出变压器的结构示意图和符号：师生互动共同探讨变压器的工作原理：实验探究：(1)变压器的作用问题1：按照书上所给的电路图接好线路，从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮？问题2：变压器为什么能改变电压？问题3：原副线圈的匝数，与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系呢？2、探究二：变压器两个线圈的电压关系（1）设计实验电路（2）将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表：原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压u1副线圈电压u2n1/ n2u1/u21002002v1008002v4002004v4008004v400140014v学生归纳，得出结论：3、升压变压器有什么特点？降压变压器有什么特点？二、理想变压器1能量损耗探究1：使用可拆变压器有不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡的亮度变化?试分析原因？探究2：做过实验的变压器铁芯用手触摸有什么感觉？说明了什么？触摸变压器的原副线圈有什么感觉？说明什么？小结：实际的变压器在运行时，哪些地方有损耗呢？强调：变压器在工作过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素，而伴随而来的损耗是一些次要因素。为了研究问题的方便，我们突出主要因素，忽略次要因素。这种方法叫_,这是科学研究的一种常用方法。因此，我们可以把实际的变压器抽象成理想变压器一个没有能量损耗的理想模型。2理想变压器是一种 模型理想变压器是实际变压器的近似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（即铜损）现象（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损（即铁损）现象说明：大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变压器可当作理想变压器处理3理想变压器的变压原理：变压器工作的原理是 现象4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5理想变压器的基本关系（1）输出功率 输入功率，即：p出 p入，u1i1 u2i2（2）原副线圈两端的电压跟匝数成 ，即： （3）原副线圈中的电流跟匝数成 （仅限一个副线圈），即： （4）原副线圈的交变电流的周期t和频率f 【课堂小结】变压器：主要由铁芯和原、副线圈组成，理想变压器的基本规律是（1）任何两组线圈的端电压与其匝数成正比，即 可见，电压仅与匝数有关，与负载无关，且同一个变压器各线圈的每伏匝数必相等。（2）输入功率等于输出功率 因此，当副线圈所接负载变化时，副线圈的电流变化，原线圈的输入功率随之变化。（3）输入端的安匝数等于输出端安匝数之和，即当仅有一组原副线圈时可简化为【达标检测】1、对于理想变压器，下列说法正确的是（ ）a、原线圈中的电流随着输出功率的增加而增大b、原线圈的输入功率随着副线圈回路电流的增大而增大c、原线圈的电压随副线圈的输出功率的增加而增大d、原线圈用细导线绕制，副线圈用粗导线绕制2、一个理想变压器，正常工作时，在原、副线圈上，下列物理量中一定相等的是-（ ）a、交流的频率 b、电流的有效值c、电功率 d、磁通量的变化率3、理想变压器在使用中，下列说法中正确的是（ ）a、原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大b、原线圈中输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大c、当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流d、当副线圈空载（断路）时，原线圈上的电压为零4、在用理想变压器给一个阻值为r的负载供电，在输入电压一定的条件下，下列哪个办法可使变压器输入功率增加（ ）a、增加原线圈匝数 b、增加副线圈匝数c、减小负载电阻阻值 d、增大负载电阻阻值ab题7图5、如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220v，电流表的示数为10a，则（ ）a、a为电流表，b为电压表b、a为电压表，b为电流表c、路输送电功率是2200wd、线路输送电功率是2.2106w题8图cdrpoab6、如图所示是一理想的自耦变压器，a、b端接交流电源，c、d端接负载电阻r，p为滑动触头，当p逆时针转动时，下列结论正确的是（ ）a、r两端的电压下降，电流减小b、r两端的电压升高，电流增大c、r两端的电压升高，电流减小d、r消耗的功率不变二、填空题7、一台理想变压器原线圈为1320匝, 副线圈为60匝, 在副线圈上接上一个10的电阻, 通过它的电流强度为1a, 则原线圈的电压为_v, 输入功率是_w, 在其他条件不变时, 若将副线圈匝数加倍, 则原线圈中电流将变为_a.8、理想变压器有两组副线圈，原线圈匝数n1=880匝，接到220v的交流电源上，现要使副线圈n2输出电压u2=5v，则n2= 匝，要使n3输出电压u3=250v，则应使n3= 匝，当副线圈n2、n3接上负载后的电流强度分别为i2=2a、i3=0.4a，则原线圈中的电流强度为i1= a.题9图三、计算题9、如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：1，原线圈接220 v交流电源，副线圈接额定功率为 20 w的灯泡 l，灯泡正常发光当电源电压降为180 v时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？题