高中物理-变压器教学课件设计

变压器5.4变压器学习目标：了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压。由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。了解几种常见的变压器类型及其应用。体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力重点：通过实验探究得到变压器和匝数的关系。难点：理想变压器电压与匝数关系的分析推导。用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管几万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管十几万伏变化器的作用：改变交流电压形形色色的变压器城乡变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器2.示意图铁芯原线圈副线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘n1n21.构造：（1）闭合铁芯（2）原线圈(初级线圈)（3）副线圈(次级线圈)一、变压器构造二、变压器的工作原理

原线圈副线圈∽

U1U2n1n2∽互感现象：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，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感应电动势。思考：1.如果输入交流电，副线圈为什么有电压，回路中有电流？2.如果输入直流电，会出现什么情况？

变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化

(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)猜想：在输入电压一定的情况下，副线圈两端的电压与哪些因素有关？1、原线圈的匝数n12、副线圈的匝数n2三、实验:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

1.方法：控制变量法2.器材3.电路设计～（1）保持U1和n1不变，改变n2，研究n2对U2的影响

123n2U2U1=10V

n1=1000。（2）保持U1和n2不变，改变n1，研究n1对U2的影响

U1=10V

n2=100。123n1U2（1）保持U1和n1不变，改变n2，研究n2对U2的影响

123n2200400800U223.97.8U1=10V

n1=1000。（2）保持U1和n2不变，改变n1，研究n1对U2的影响

U1=10V

n2=100。123n1200400800U252.41.2电压与匝数的关系：实验结论：原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数之比U1/U2=n1/n2若n2>n1，则U2

U1称为

压变压器若n2<n1，则U2

U1称为

压变压器＞升＜降四、理论探究理想变压器：原、副线圈不计电阻铁芯不发热无磁通量的漏失——没有能量损失的变压器理想变压器也是物理学中一个理想化模型原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1/tE2=n2/tE1/n1=E2/n2若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2则：U1/U2=n1/n2I1I2n1n2U1U2E2E1又因所以P2=U2I2P1=U1I1P2P1=即：原、副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。U2U1由于能量守恒，原、副线圈功率相等I1I2n1n2五、理想变压器变流规律注意：变压器只改变交流电的电压，不改变交流电的周期和频率输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈匝数比决定输入功率P1由输出功率（负载功率）P2决定1、关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()A．通有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不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈七、巩固强化C2、一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍()A．次级线圈的匝数增加为原来的2倍B．初级线圈的匝数增加为原来的2倍C．负载电阻变为原来的2倍D．副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍D3、如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440匝，副线圈接一个100Ω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_____A。440.444、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12mA,则电流表A2的示数为()A．3mAB．0C．48mAD．与负载R的值有关B八、学以致用思考：交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接测量过高的电压。如何测量高压线上的交流电压？六、课堂小结本