5.4变压器.doc

第四节 变 压 器学习目标：（1）、知道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）、通过实验，探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。了解理想化模型在物理学研究中的重要性。（3）、了解变压器在生活中的应用。重、难点：1、重点：变压器的工作原理和工作规律及其应用2、难点：理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电压，推导变压器变压比、变流比公式，并弄清楚公式中物理量的主从关系学习思路：学本节内容前，首先要先明确电磁感应现象产生的条件、法拉第电磁感应定律、楞次定律等内容，并把它们简单概括为：；阻碍变化（变大反向，变小同向）铁芯原线圈副线圈12343412U1U2U2U1头脑中变压器的结构图要清晰由一个闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。如图所示。用绝缘线绕成的原线圈：跟电源相连；用绝缘线绕成的副线圈：跟负载相连；闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。 强调：线圈必须绕在铁芯上。知道铁芯要用绝缘的硅钢片叠压成闭合的形状的原因用绝缘的硅钢片叠压：是为了减少因电磁感应现象引起的涡流损失（工业上叫“铜损”）做成闭合的形状：是为了减少磁通量损失（工业上叫“铁损”）理想变压器模型P出P入理想变压器无涡流损失（无铜损）无磁通量损失（无铁损）原、副线圈无电阻（无因电流热效应引起的能量损失）I1和U1为原线圈两端的电压及原线圈中的电流I2和U2为副线圈两端的电压及副线圈中的电流公式推导：和中的值得注意：“变压比公式”不仅适用于只有一个原、副线圈的情况，而且适用于多个副线圈的情况。这是因为：理想变压器的磁通量是全部集中在铁芯内的，因此，穿过每个副线圈的磁通量的变化率是相等的，所以由法拉第电磁感应定律可知每个副线圈中产生的电动势都是和各自的匝数成正比，在线圈电阻不计的情况下，线圈两端的电压等于电动势。但是“变流比公式”只适用于原、副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈，该公式即不适用不过P出P入在上述两种情况下都适用从这个公式中也能看出“变流比公式”的确不适用于多个副线圈的情况。四自主学习：1.变压器：是改变_的电器设备，由_和两个绕在铁芯上的_组成，其中与电源连接的叫_，与负载连接的叫_.2.变压器的工作原理：变压器的工作基础是_现象，原线圈中的交变电流所激发的磁场不仅穿过_，也同时穿过_，变化的磁场在_中产生_.3.理想变压器：没有_损失的变压器叫做理想变压器.4.电压与匝数的关系是：原、副线圈的_等于两个线圈的 .5.常见的变压器有：_变压器、_变压器、_互感器、_互感器.五变压器的工作原理：1.变压器的构造如图5-4-1所示为变压器的结构图，原线圈接电源，副线圈接负载，两个线圈都绕在叠合而成的硅片上，硅钢片都涂有绝缘漆 2.变压器的工作原理3.理想变压器的规律问题探究：怎样探究理想变压器中的规律？并推导.推导：（1）原副线圈中两端的电压关系 . （2）原副线圈中的电流关系（提示：理想变压器输出功率等于输入功率）思考：（1）是输入电压决定输出电压吗？ （2）是输入电流决定输出电流吗？ （3）是输入功率决定输出功率吗？六、典例分析例1：如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻R1、R2，且R1=R2，初、次级线圈的匝数比为n1:n2=2:1，交流电源电压为U，则（ ）A. R1两端的电压为U/5 B. R1两端的电压为3U/5C. R2两端的电压为2U/5 D. R2两端的电压为U/2变式训练、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为n1:n2=6:1。交流电源电动势瞬时值表达式为V，不计交流电源的内阻。电阻，其电功率为P2=100W，则以下说法正确的是（ ）AR1的电功率为100WBR1两端的电压为100VC变压器原线圈两端电压的效值为120VD交流电源的输出功率等于变压器的输出功率例2、有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所示,则下列说法中正确的是（ ） A .安培表A1与A2示数之比为3:1 B .伏特表V1与 V2的示数之比为3:1C .当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加D .原、副线圈的功率之比为3:1随堂检测：1、关于变压器，下列说法中正确的是（ ）A.它可以改变交流电的电压 B.它可以改变交流电的电流C.它可以改变交流电的频率 D.它可以改变输送的电能的大小2、理想变压器原线圈两端电压不变，当副线圈电路中的电阻减小时，下列说法中正确的是（ ）A.输出电流增大，输入电流减小 B.输出电流增大，输入电流也随之增大C.输出电压保持不变 D.输出功率和输入功率都增大3. 用理想变压器给负载供电,变压器输入电压一定时,在下列办法中可以使变压器的输入功率增加的是 ( ) A. 增大负载电阻的阻值,而原、副线圈的匝数保持不变 B. 减小负载电阻的阻值，而原、副线圈的匝数保持不变 C. 增加副线圈的匝数，而原线圈的匝数和负载电阻保持不变 D. 增加原线圈的匝数，而副线圈的匝数和负载电阻保持不变4、下列关于理想变压器的说法中，正确的是（ ）A.理想变压器的输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去5如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1。原线圈接入一电压为的交流电源，副线圈接一个R=的负载电阻。下述结论正确的是（ ）A副线圈中电压表的示数为55VB副线圈中输出交流电的周期为C原线圈中电流表的示数为D原线圈的输入功率为6、如图16-7,一理想变压器原副线圈匝数比为4:1,图中五只电灯完全相同,若B、C、D、E都能正常发光，则A灯（ ） A .一定能正常发光 B .比正常发光暗 C .比正常发光亮 D .一定被烧坏7、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关