多彩课堂高中物理 5.4《变压器》课件 新人教选修32

1、 第五章：交变电流 第 4 节：变压器12021/8/8 星期日1. 了解变压器的构造。2. 了解变压器的工作原理。3. 知道变压器的电学规律。4. 了解几种类型的变压器。22021/8/8 星期日 本节课主要是围绕“变压器为什么能改变电压”变压器是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程。采用定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。 利用列表展示生活中一些不同需求电压的用电器，提出如何将 220 V 照明电路的电压来满足不同需求的问题，引发学生思考，从而导入新课。 通过学习变

2、压器的结构，变压器的工作原理等实验视频，让学生体会变压器的结构和功能，并让学生探讨出变压器的电学规律。 最后，通过例题的讲解，帮助学生掌握变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的公式和因果关系 。32021/8/8 星期日用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3 V机床上的照明灯36 V扫描仪12 V防身器3000 V手机充电器4.2 V 4.4 V 5.3 V黑白电视机显像管几万伏录音机6 V 9 V 12 V彩色电视机显像管十几万伏 观察如下表格，思考：我国民用统一供电均为 220 V，那么如何使这些额定电压不是 220 V 的电器设备正常工作的呢？ 42021/8/8 星期日几种常见

3、的变压器52021/8/8 星期日3. 闭合铁芯 ：绝缘硅钢片叠合而成1. 原线圈 ( 初级线圈 )：接电源2. 副线圈 ( 次级线圈 )：接用电器一、变压器的构造变压器的结构 U1U2 n1n2副线圈原线圈铁 芯62021/8/8 星期日n1n24. 原线圈其匝数用 n1 表示，对应电压为 U15. 副线圈其匝数用 n2 表示，对应电压为 U2 U1U2 n1n21. 变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 2. 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压 U1 后，副线圈电压 U2 是怎样产生的？72021/8/8 星期日二、变压器的构变压器的工作原理变压器工作原理若给原线圈接直流电压 U

4、1，则副线圈电压 U2 多大？0 U1U2 n1n2 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能 ( U1、I1 ) 到磁场能（变化的磁场）再到电能 ( U2、I2 ) 的转化。82021/8/8 星期日 如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，即没有任何能量损失的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。理想变压器92021/8/8 星期日若不考虑原副线圈的内阻有 U1 = E1 U2 = E2 原、副线圈中产生的感应电动势分别为三、理想变压器的电学规律1. 理想变压器的变压规律I1I2n1n2U1U2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数

5、之比102021/8/8 星期日n2 n1 U2 U1 升压变压器n2 n1 U2 U1 降压变压器I1I2n1n2U1U2 2. 理想变压器功率规律即: U1I1 = U2I2P出 = P入输出功率等于输入功率3. 理想变压器的电流规律此公式只适用于一个副线圈的变压器！理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比112021/8/8 星期日1. 理想变压器原、副线圈的匝数比 n1 : n2 4 : 1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表 A1 的示数 12 mA，则电流表 A2 的示数为 ( ) A3 mA B0 C48 mA D与负载 R 的值有关Bn1n2A1

6、A2 vB122021/8/8 星期日有多个副线圈的理想变压器的电流关系一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为 n1，两个副线圈的匝数分别为 n2 和 n3，相应的电压分别为 U1、U2 和 U3，相应的电流分别为 I1、I2 和 I3，根据变压器的工作原理可得：I2n2U2 I1n1U1I3n3U3 由P出 = P入得132021/8/8 星期日2. 如图所示，理想变压器的交流输入电压 U1 = 220 V，有两组副线圈，其中 n2 = 36 匝，标有“6 V 9 W ” “12 V 12 W ” 的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：(1) n2 1320 匝 n3 = 72 匝

7、(2) I1 = 0.095 A(1) 原线圈的匝数为 n1 和另一副线圈的匝数 n3；(2) 原线圈的电流 I1。n2n1n3142021/8/8 星期日U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器降压变压器 自耦变压器的原副线圈共用一个线圈四、几种常用变压器1. 自耦变压器n1n2U1U2152021/8/8 星期日 A电流互感器电压互感器V 使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数 使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数2. 互感变压器162021/8/8 星期日172021/8/8 星期日1. 一理想变压器，原线圈匝数 n1 = 1100，接在电压 220 V的交流电

8、源上，当它对 11 只并联的“36 V 60 W ” 的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数 n2 =_，通过原线圈的电流 I1 =_。1803 A182021/8/8 星期日2. 钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为 1.2 A 。图乙中用同一电缆线绕了 3 匝，则 ( ) A. 这种电流表能测直流电流，图乙的读数为 2.4 A B. 这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 0.4 A C. 这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 3.6 A D. 这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为 3.6 A甲A铁芯乙C192021/8/8 星期日3. 为了保证

9、用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图。 问：(1)电路正常工作时，b 线圈是没有电流的，原因是什么？(2)如果站在地上的人不小心接触火线时，b 线圈为什么会产生感应电流？202021/8/8 星期日答案 （1）电流互感器 a 侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b 侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流。（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，a侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流”在铁芯中产生变化的“剩余磁通”，b 侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流。212021/8/8

10、 星期日A. U 增大、I 增大、P1 增大B. U 不变、I 减小、P1 增大C. U 减小、I 减小、P1 减小D. U 不变、I 减小、P1 不变4. 如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S 原来闭合，且 R1 = R2，现将 S 断开，那么交流电压表的示数 U、交流电流表的示数 I 和用电器上 R1 的功率 P1 将分别是 ( ) DA V R1 R2 S 222021/8/8 星期日9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/9/92022/9/9

11、2022/9/99/9/2022 4:11:12 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、他乡生白发，旧国见青山。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、比不了得就不比，得不到的就不要。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9

12、/202216、行动出成果，工作出财富。2022/9/92022/9/909 September 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:11:12 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/9/92022/9/92022/9/9S

13、ep-2209-Sep-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、楚塞三湘接，荆门九派通。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/9/92022/9/909 Se

14、ptember 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/9/92022/9/92022/9/99/9/2022 4:11:12 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/9/92022/9/92022/9/9Sep-2209-Sep-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/9/92022/9/92022/9/9Friday, September 9, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/9/92022/9/92022/9/92022/9/99/9/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。09 九月 20222022/9/92022/9/92022/9/915、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。九月 222022/9/92022/9/92022/9/99/9/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/9/92022/9/909 September 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要