人教版物理选修3-2全册精品课件-第五章第四节

1、第四节变压器学习目标：1.知道变压器的构造2理解变压器的工作原理3理解变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能用它来分析解决基本问题重点难点：1.变压器的工作原理2推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系目标导航新知初探自主学习一、变压器的原理自主探究实验现象：如图541所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到学生电源的两个交流接线柱，另一个线圈连到小灯泡上，灯泡_发光若改接在两个直流线柱上，灯泡_发光能不图541成功发现1构造：由_和绕在铁芯上的_组成(1)原线圈：与_相连的线圈(2)副线圈：与_相连的线圈闭合铁芯两个线圈交流电源负载2原理：变压器工作的基础是_现象3作用

2、：改变_的电压二、电压与匝数的关系自主探究图542互感交变电源如图542所示为原、副线圈匝数可变的变压器先保持原线圈匝数不变，使副线圈的匝数依次减少，电压表V2的示数依次减小再保持副线圈的匝数不变，使原线圈匝数依次减少，电压表V2的示数依次增大成功发现1理想变压器：没有_损失的变压器能量匝数3两类变压器(1)降压变压器：副线圈电压比原线圈电压_的变压器(2)升压变压器：副线圈电压比原线圈电压_的变压器低高要点探究讲练互动要点1变压器的工作原理1.工作原理变压器的变压原理是电磁感应当原线圈加上交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生变化的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势 图5

3、43特别提醒：变压器只能对变化的电流实现变压：若通过原线圈的电流是周期性变化的电流，则副线圈中产生同频率的周期性变化的电流2.能量转化原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈其能量转换方式为：原线圈电能磁场能副线圈电能如图544所示，汽油机中点火装置使用的是12 V直流电源，在变压器的输出端却可得到高达10000 V的高压，开关是自动控制的，关于该装置的下列说法中，正确的是()图544例1A该装置不可能存在，因为变压器不能改变直流电压B该装置的原理图可以按如图甲所示，开关保持闭合，输出端就会获得持续高压C该装置的原理图可以按如图甲所示，只有在开关闭合或断开瞬间，输出端才会

4、有高压产生D该装置的原理图可以按如图乙所示，只有在开关断开或闭合瞬间，输出端才会有高压产生【精讲精析】欲使副线圈两端得到一个高压，必须使变压器铁芯中的磁通量发生变化，即原线圈中的电流必须发生变化，只有当开关闭合或断开瞬间原线圈中电流才有变化，C正确【答案】C变式训练1.关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A通以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穿过副线圈的磁通量的变化使得副线圈产生了感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈中答案：BC要点2理想变压器中的几个关系如图545所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n11100 匝接入电

5、压U1220 V的电路中(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U26 V，U3110 V，它们的匝数n2，n3分别为多少？(2)若在两副线圈上分别接上“6 V 20 W”、“110 V 60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？ 图545 例2【思路点拨】解题时应特别把握以下两点(1)原、副线圈的电压与匝数的关系(2)根据原、副线圈的功率关系确定电流关系【答案】(1)30 匝550匝(2)0.36 A【规律总结】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遍适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了变式训练2.(2011高考广东卷)图546甲左侧的调压装置可视

6、为理想变压器，负载电路中R55 ，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是()图546A电流表的示数为2 AB原、副线圈匝数比为12C电压表的示数为电压的有效值D原线圈中交变电压的频率为100 Hz热点示例创新拓展变压器的动态分析1.各量之间的制约关系(1)电压制约当变压器原、副线圈的匝数之比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2n2U1/n1，可简述为“原制约副”(2)电流制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1n2I2

7、/n1，可简述为“副制约原”(3)负载制约变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2；变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2P2/U2；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，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RI2P2P1I1.(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、n2U2I2P2P1I1.经典案例如图547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为加在原线圈上的电压，则()图547A保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大B保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗功率将减小C保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位