人教版高二物理选修32第五章：54变压器(共30张)

1、人教版-高二物理-选修3-2-第五章：5人教版-高二物理-选修3-2-第五章：5十几万伏彩色电视机显像管6V 9V 12V录音机几万伏黑边电视机显像管4.2V 4.4V 5.3V手机充电器3000V防身器 12V扫描仪36V机床上的照明灯 3V随身听额定工作电压用电器额定工作电压用电器但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？ 话题引入：十几万伏彩色电视机显像管6V 9V 12V录音机几万伏城乡变压器学生收集的各式变压器变电所的大型变压器几种常见的变压器可拆变压器城乡变压器学生收集的各式变压器变电所的大型变压器几种常见的变原线圈（2）原线圈：跟

2、电源相连（也叫初级线圈）副线圈（3）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈）铁芯（1）铁芯（是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。）电源负载一.变压器的结构原线圈（2）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈）副线圈（3）副电路符号思考：变压器原副线圈之间没有通过导线连接，是如何实现能量从一个线圈传递给另一个线圈的呢？电路符号思考：变压器原副线圈之间没有通过导线连接，是如何实现二.变压器的工作原理 当在原线圈上加上交变电压时，在原线圈中出现交变电流，交变电流产生的磁场是不断变化的，磁感线沿着铁芯形成回路，既出穿过了原线圈又穿过了副线圈，因此副线圈中出现了交变的磁通量，产生一个交变的感应电动势，因此副线圈中也出现

3、了交变的感应电流。 简单的说：变压器利用的是互感原理。电能磁场能电能 (U1、I1) (变化的磁场)( U2、I2)二.变压器的工作原理 当在原线圈上加上交变电压时，思考：变压器在传递电能过程中有能量损失吗？（1）线圈内阻消耗电能，转化为热量（铜损）（2）铁芯中的涡流损耗； （铁损）（3）某些磁感线没有沿铁芯穿过副线圈，即存在漏磁现象； （磁损）理想变压器：不存在能量损失的变压器，即没有铜损、铁损、漏磁损失的变压器。理想模型思考：变压器在传递电能过程中有能量损失吗？（1）线圈内阻消耗思考：理想变压器在改变电压时有何规律呢？要想得到不同的电压，可以通过改变什么参数来实现呢？三.理想变压器的端电压

4、与匝数的关系思考：理想变压器在改变电压时有何规律呢？要想得到不同的电压，演示实验：探究理想变压器的电压与匝数的关系数据记录结论：在误差允许的范围内，原副线圈两端的电压与其匝数成正比演示实验：探究理想变压器的电压与匝数的关系数据记录结论：理论分析：理想变压器的端电压与匝数的关系(1)穿过原副线圈的磁通量在每时每刻都是相同的，则其磁通量的变化量也是相同的，则可得：(2) 原副线圈中的感应电动势与匝数成正比：(3) 由于没有内阻:E1=U1,E2=U2理论分析：理想变压器的端电压与匝数的关系(1)穿过原副线圈的思考：要想升高电压，原副线圈的匝数应该怎样？降压呢？1、当n2 n1 时，U2U1 升压变

5、压器2、当n2 n1时，U2 U1 降压变压器思考：要想升高电压，原副线圈的匝数应该怎样？降压呢？1、当n思考：对于理想变压器没有能量损失，则原线圈回路中消耗的电功率与副线圈回路消耗的电功率应该相等。根据此关系请你试着推导出原副线圈中电流与匝数的关系？思考：对于理想变压器没有能量损失，则原线圈回路中消耗的电功率(1)原副线圈消耗的电功率相等：(2) 上式可化为：(3) 利用端电压与匝数的关系可得：四.理想变压器的电流与匝数的关系(1)原副线圈消耗的电功率相等：(2) 上式可化为：(3) （一）变压器的构造（二）变压器的工作原理：（三）理想变压器 变压规律：U1/U2= n1/n2 变流规律：I

6、1/I2= n2/n1 功率关系： P入P出1示意图2电路图中符号1、利用原、副线圈的互感现象2、能量转化：电能磁场能电能小结：（一）变压器的构造（二）变压器的工作原理：（三）理想变压器1 作业一 课本 问题与练习 （1） 作业本上 2、3（2）思考1（3）看书 作业一4-2.变压器第二课时4-2.变压器第二课时1、如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100的负载电阻若把原线圈接在220V交流电源上，则电压表示数为_V,电流表示数为_A440.44若上面接的是220V直流电源呢？电压表示数_V,电流表示数_A00课堂练习AV1、如图，一台理想变压器，原线圈2200匝

7、，副线圈440匝，图（a）A铁芯图（b）C2、钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）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（b）的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A图（a）A铁芯图（b）C2、钳形电流表的外形和结构如图（a）五、理想变压器的动态分析问题U1U2Rn1n2I1I21.只有在原线圈上加上交变电压，副线圈中才会出现感应电动势，副线圈两端才会有电压，因此：输出电压由输入电

8、压决定。五、理想变压器的动态分析问题U1U2Rn1n2I1I21.变压器输出电流与输入电流的关系2.输入电流随输出电流的增大而增大.思考：写出输入电流与负载R的关系式。变压器输出电流与输入电流的关系2.输入电流随输出电流的增大而3.随负载的增加，输入电流随输出电流增大而增大，则输入功率随输出功率的增大而增大，可见输入功率由输出功率决定（要多少给多少！）思考：输入功率与输出功率是什么联系呢？3.随负载的增加，输入电流随输出电流增大而增大，则输入功率随3.变压器电路的动态分析流程：3.变压器电路的动态分析流程：课后练习：如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压时市区电网电压

9、，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送到用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的减小（滑片向下移）。当用户的用电器增加时，图中各表的示数如何变化。A1A2V1V2R0R不变课后练习：如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变六、有多个副线圈的理想变压器问题R1R2U1n1n2n3I1I2I3U2U3思考：如图所示，在同一个铁芯上缠绕多个线圈，n1为原线圈的匝数， n2 、n3为两个副线圈的匝数，请你根据我们研究变压器的方法分析原副线圈的端电压、电流与匝数的关系。六、有多个副线圈的理想变压器问题R1R2U1n1n2n3I

10、（1）端电压与匝数的关系因为三个线圈绕在同一个铁芯上，穿过各个线圈的磁通量时刻相同，磁通量的变化率也时刻相同，故：对于理想变压器线圈没有内阻，端电压等于电动势：（1）端电压与匝数的关系因为三个线圈绕在同一个铁芯上，穿过各（2）电流与匝数的关系根据能量守恒，原副线圈的功率满足的关系：（3）推广到多个副线圈的情形：（2）电流与匝数的关系根据能量守恒，原副线圈的功率满足的关系4.如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：（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

11、流I1。（1）n1 1320匝 n3= 72匝（2）I1=0.095AL1U1n1n2n3I1I2I3U2U3L24.如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组例、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后，（1）两电阻消耗的功率之比为多少？ （2）两电阻两端电压之比为多少？（3）B电阻两端电压为多少？n1n2BAUab（1）1:16（2）1:4（3）UB=4U/17例、如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的3、为了保证用电安全，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？3、为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保答案 （1）电流互感器a侧两线圈