－鲁科版选修32 4.2 变压器 学案.doc

4.2变压器 学案学习目标1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系基础知识：（一）1变压器的构造：闭合铁芯、与交流电源相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示，又叫做初级线圈)、与负载相连的另一个线圈叫副线圈 (匝数用n2表示，又叫做次级线圈)，两个线圈都绕在闭合铁芯上2变压器的工作原理是互感现象因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用(后两空填“变化”或“恒定”)3变压器中的电压关系(1)只有一个副线圈：.(2)有多个副线圈：.4变压器不能(填“能”或“不能”)改变交变电流的频率5原、副线圈的地位(1)原线圈在其所处回路中充当负载(2)副线圈在其所处回路中充当电源（二）1理想变压器的特点：(1)变压器铁芯内无漏磁，无发热损失(2)原、副线圈不计内阻，即无能量损失实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器2功率关系：p入p出3电流关系：(1)若只有一个副线圈时，有i1u1i2u2，即；(2)当有多个副线圈时，有i1u1i2u2i3u3，即i1n1i2n2i3n3三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析1变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定时，输入电压u1决定输出电压u2，即u2.(2)功率制约：p出决定p入，p出增大，p入增大；p出减小，p入减小，p出为0，p入为0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定，且输入电压u1确定时，副线圈中的输出电流i2决定原线圈中的电流i1，即i1.2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，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是ri2p出p入i1；(2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n1、n2u2i2p出p入i1.四、各种各样的变压器1自耦变压器如图所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用规律：，.2电压互感器、电流互感器(1)构造：如图甲、乙所示(2)接法：电压互感器原线圈并联在高压交流电路中，副线圈接电压表；电流互感器原线圈串联在被测交流电路中，副线圈接电流表为了安全，外壳和副线圈应接地(3)作用：电压互感器可将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压交流电路的电压电流互感器将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测交流电路中的大电流一、对变压器的原理的理解例1关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ()a通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变b穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等c穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势d原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈解析i变化，则磁场变化，由于面积s不变，故变化，a错误因理想变压器无漏磁，故b、c正确原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故d错误答案bc二、理想变压器基本规律的应用例2理想变压器连接电路如图4甲所示，已知原、副线圈匝数比为101，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2a，则()图4a电压表读数为282vb电压表读数为28.2vc输入功率为56.4wd输入功率为40w解析由题图乙可知，um282v，则输入电压有效值u1200v根据知，u220v，再根据知，i10.2a，输入功率pu1i140w，故a、b、c错，d正确三、理想变压器中的动态分析例3如图5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交变电压，i1为原线圈中的电流，则()图5a保持u1及p的位置不变，k由a扳向b时，i1将增大b保持u1及p的位置不变，k由b扳向a时，r消耗的功率减小c保持u1不变，k接在a处，使p上滑，i1将增大d保持p的位置不变，k接在a处，若u1增大，i1将增大解析保持u1及p的位置不变，k由a扳向b时，n1减小，增大，由u2u1知u2变大，则输出电流i2增大，输出功率增大，输入功率也增大，由p1u1i1知，i1增大，a正确同理，k若由b扳向a，r消耗功率将减小，b正确u1不变，k接在a处，使p上滑时，i2减小，i1也减小，故c错误保持p的位置不变，k接在a处，使若u1增大，则u2也增大，即i2增大，又，故i1也应增大，故d正确答案abd四、各种各样的变压器例4图6甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图6a线圈匝数n1n2，n3n2，n3n4c甲图中的电表是电压表，输出端不可短路d乙图中的电表是电流表，输出端不可断路解析题图甲中的原线圈并联