高中物理 5.4 变压器课件 新人教版选修32.ppt

1 通过实验观察 了解变压器的构造 2 理解变压器的工作原理 3 通过实验探究变压器的电压与匝数的关系 4 理解变压器的输入功率与输出功率之间的关系 由此推导出原 副线圈的电流关系 1 变压器 1 构造 由和绕在铁芯上的两个线圈组成 原线圈 与连接的线圈 副线圈 与连接的线圈 读教材 填要点 闭合铁芯 交流电源 负载 2 变压器的工作原理 变压器工作的基础是现象 电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈 也同时穿过副线圈 由于电流的大小 方向在不断变化 铁芯中的磁场也在不断变化 变化的磁场在副线圈中产生 3 作用 改变交变电流的 不改变交变电流的和 互感 感应电动势 电压 周期 频率 能量损失 匝数 降压 升压 试身手 夯基础 1 如图5 4 1所示的四个电路 能够实现升压的是 图5 4 1 解析 由变压器的原理可知 改变的是交流电的电压 a b错 升压时 副线圈的匝数大于原线圈的匝数 c错 d对 答案 d 2 理想变压器的原 副线圈中一定相同的物理量有 a 交流电的频率b 磁通量的变化率c 功率d 交流电的峰值解析 变压器的原理是电磁感应现象 对理想变压器 没有漏磁和发热现象 故原 副线圈频率相同 磁通量相同 磁通量的变化率相同 功率相等 故选项a b c正确 答案 abc 3 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 可认为无磁通量损漏 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 1 理想变压器的特点 1 变压器铁芯内无漏磁 2 原 副线圈不计内阻 即不产生焦耳热 3 铁芯在交变磁场的作用下不发热 6 互感器 1 电压互感器 用来把高电压变成低电压 副线圈比原线圈匝数少 它的原线圈并联在高压电路上 副线圈接入交流电压表 如图5 4 2甲所示 2 电流互感器 用来把大电流变成小电流 副线圈比原线圈匝数多 原线圈串联在被测电路中 副线圈接入交流电流表 如图5 4 2乙所示 图5 4 2 名师点睛 1 变压器可以改变交变电流的电压 不能改变交变电流的周期和频率 2 变压器原 副线圈的电动势关系 电压关系和电流关系是有效值 或最大值 间的关系 对于某时刻的瞬时值其关系式不成立 3 变压器高电压线圈匝数多而导线细 低电压线圈匝数少而导线粗 这是区别高 低电压线圈的方法 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 3所示 副线圈仅接入一个10 的电阻 则 图5 4 3 审题指导 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 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 3 负载制约 1 变压器副线圈中的功率p2由用户负载决定 p2 p负1 p负2 2 变压器副线圈中的电流i2由用户负载及电压u2确定 i2 p2 u2 3 总功率p入 p线 p2即变压器的输入功率是由输出功率决定的 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变化的情况 进行动态分析的顺序是 n1 n2 u2 i2 p2 p1 i1 名师点睛 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做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 2012 福建高考 如图5 4 4所示 理想变压器原线圈输入电压u umsin t 副线圈电路中r0为定值图5 4 4电阻 r是滑动变阻器 和是理想交流电压表 示数分别用u1和u2表示 和是理想交流电流表 示数分别用i1和i2表示 下列说法正确的是 a i1和i2表示电流的瞬间值b u1和u2表示电压的最大值c 滑片p向下滑动过程中 u2不变 i1变大d 滑片p向下滑动过程中 u2变小 i1变小 思路点拔 解答本题时应注意以下三点 1 交流电表的示数与交流电四值的对应关系 2 交流电压表的示数由输入电压和变压器匝数比决定 3