高中物理人教版第五章第4节变压器.ppt

第4节 第五章 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 自学教材 1 变压器的构造变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成 与电源相连的线圈叫做 也叫做线圈 与负载相连的线圈叫做 也叫做线圈 2 变压器的原理变压器的工作基础是 原线圈中的交变电流所激发的磁场不仅穿过原线圈 也同时穿过副线圈 变化的磁场在副线圈中产生 原线圈 初级 副线圈 次级 互感现象 感应电动势 3 变压器的能量损失 1 电流通过变压器线圈时发热 2 铁芯在交变电场作用下发热 3 交变电流产生的磁场不能完全局限在铁芯内 4 理想变压器没有的变压器 能量损失 匝数 重点诠释 特别提醒 理想变压器是一个理想化模型 不计一切电磁能量损失 因此 它的输入功率等于输出功率 实际变压器 特别是大型变压器 一般可以看成理想变压器 1 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 解析 对于理想变压器 可认为无漏磁 因而穿过两个线圈的交变磁通量相同 磁通量变化率相同 因而每匝线圈产生的感应电动势相等 才导致电压与匝数成正比 D选项可以认为忽略热损耗 故输入功率等于输出功率 答案 BD 4 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 分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是R I2 P2 P1 I1 2 负载电阻不变 分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况 进行动态分析的顺序是n1 n2 U2 I2 P2 P1 I1 特别提醒 1 理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是 量出为入 即用户消耗多少 原线圈就提供多少 因而输出功率决定输入功率 2 可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源 对负载电路进行动态分析时 可以参照直流电路动态分析的方法 2 对理想变压器 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 随副线圈的输出电流增大而增大C 原线圈的电流 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 解析 理想变压器的原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率 且随副线圈的输出功率的变化而变化 原线圈的输入电流取决于副线圈的输出电流 当副线圈的电流为零时 原线圈的电流也为零 但原线圈电压并不一定为零 故A B正确 C D错误 答案 AB 例1 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 5 原线圈与正弦交变电源连接 输入电压U如图5 4 1所示 副线圈仅接入一个10 的电阻 则 图5 4 1 思路点拨 解答本题时应把握以下三点 1 正弦式交变电流峰值与有效值的关系 2 变压器原 副线圈电压与匝数的关系 3 电流表示数 电热和功率需用交变电流有效值计算 答案 D 借题发挥 对于理想变压器来说 变压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律 对于有几个副线圈的理想变压器 电流公式就不能使用了 1 如图5 4 2所示 理想变压器原 副线圈匝数之比为20 1 原线圈接正弦交流电源 副线圈接入 220V 60W 灯泡一只 且灯泡正常发光 则 图5 4 2 答案 C 例2 如图5 4 3所示 理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2 输电线的等效电阻为R 开始时 开关S断开 当S接通时 以下说法中正确的是 图5 4 3 A 副线圈两端M N的输出电压减小B 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C 通过灯泡L1的电流减小D 原线圈中的电流增大 答案 BCD 借题发挥 处理这类问题的关键是要分清变量与不变量 弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系 在理想变压器中 U2由U1和匝数比决定 I2由U2和负载电阻决定 I1由I2和匝数比决定 2 一输入电压为220V 输出电压为36V的变压器副线圈烧坏了 为获知此变压器原副线圈匝数 某同学拆下烧坏的副线圈 用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈 如图5 4 4所示 然后将原来线圈接到220V交流电源上 测得新绕线圈的端电压为1V 按理想变压器分析 该