《烃的含氧衍生物》2-人教课标版

4变压器4变压器1.变压器知道变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理,了解变压器在生活中的应用。2.理想变压器的基本规律通过实验,探究理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,电流与匝数的关系。了解理想化模型在物理学研究中的重要性。能够运用理想变压器的基本规律分析、解决相关问题。1.变压器121.变压器的原理(1)变压器的构造121.变压器的原理12(2)变压器的示意图及符号

12(2)变压器的示意图及符号12(3)变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。(4)变压器的作用能改变交变电流的电压,不能改变交变电流的周期和频率。(均选填“能”或“不能”)如果变压器的原线圈接入恒定电流,变压器能起到变压作用吗?接入大小变化的直流电流呢?提示:不能

能12(3)变压器的工作原理122.理想变压器的概念与规律(1)概念:没有能量损失的变压器叫理想变压器,它也是一种理想化的模型。(2)基本关系(只有一个副线圈时)122.理想变压器的概念与规律12如果我们想绕制一个升压变压器,应该怎么做呢?这种情况下,哪一个线圈应该用粗一点的导线绕制呢?提示:根据理想变压器的电压关系,只需要副线圈的匝数比原线圈的匝数多即可。由于匝数少的线圈通过的电流大,所以原线圈应该用较粗的导线绕制。12如果我们想绕制一个升压变压器,应该怎么做呢?这种情况下,1231.理想变压器的基本关系推导(1)功率关系理想变压器为一理想化的模型,其特点是①不计铜损,即变压器的原、副线圈的内阻很小,可以忽略,在有电流通过时认为不产生焦耳热;②不计铁损,即变压器铁芯内不产生涡流,无热损耗;③不计漏磁,即原、副线圈的磁通量总保持相同。可见理想变压器不计一切电磁能量损失,所以理想变压器的输入功率等于输出功率,即P入=P出。1231.理想变压器的基本关系推导123(2)电动势关系

123(2)电动势关系123(3)电压关系由于不计原、副线圈的电阻,因此原线圈两端的电压U1=E1,副线圈两端的电压U2=E2,所以。123(3)电压关系1231231231231232.理想变压器几个物理量的决定关系理想变压器的结构(原、副线圈匝数和铁芯等)确定时,输入功率与输出功率、输入电压与输出电压、输入电流与输出电流、输入电流的频率与输出电流的频率,这些量之间有什么关系?(1)输出功率决定输入功率。理想变压器本身无电能损失,所以有P入=P出。但应注意的是,输入功率由输出功率决定,即输出功率增大,输入功率也随之增大;输出功率减小,输入功率也随之减小。通俗地说,就是用多少给多少,而不是给多少用多少。1232.理想变压器几个物理量的决定关系123(2)输入电压决定输出电压。设理想变压器的原线圈匝数为n1,副线圈匝数为n2,输入电压为U1,输出电压为U2,则有由于理想变压器的结构确定时,n1、n2均为定值,所以输出电压U2由输入电压U1决定,与负载电阻的大小无关。U1增大,U2也增大;U1减小,U2也减小。123(2)输入电压决定输出电压。123(3)输出电流决定输入电流。如果理想变压器只有一个副线圈有输出,并设原线圈的匝数为n1,输入电压为U1,输入电流为I1;副线圈的匝数为n2,输出电压为U2,输出电流为I2。123(3)输出电流决定输入电流。123例如:在如图所示的电路中,用一变压器给负载供电,变压器输入端的电压不变,开始时开关S是断开的,现将开关S闭合,则图中所有交流电表的示数如何变化?123例如:在如图所示的电路中,用一变压器给负载供电,变压器123123123(4)输入电流的频率决定输出电流的频率。理想变压器工作时,穿过原、副线圈的磁通量的变化频率(周期)相同,等于原线圈中所加交变电流的频率(周期)。因而在副线圈中感应出的交流电动势、电压和电流的频率(周期)也都等于原线圈输入的交变电流的频率(周期),即输入交变电流的频率(周期)决定输出交变电流的频率(周期)。123(4)输入电流的频率决定输出电流的频率。1233.电压互感器与电流互感器(1)原副线圈匝数、“粗细”特点:电压互感器把高电压变成低电压,所以副线圈比原线圈匝数少,导线粗。电流互感器把强电流变成弱电流,所以副线圈比原线圈匝数多,导线细。(2)接入特点:电压互感器并联在高压电路中,低压一侧安装保险丝,以防短路,因短路时副线圈阻抗大大减小,会出现很大的短路电流,使副线圈严重发热而烧毁。电流互感器串联在电路中,副线圈端不允许安装保险丝,这是因为若副线圈断开,铁芯中磁通量会急剧增加(因原线圈中电流很大,正常时I1产生的磁通量大部分被I2的磁通量抵消),这将在副线圈一端感应出高压,给人和仪表带来危险,所以电流互感器副线圈端不允许断路,当然不允许安装保险丝。1233.电压互感器与电流互感器类型一类型二类型三类型一

对理想变压器基本关系的考查【例题1】

如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1,A、B为完全相同的灯泡,电源电压为U,不考虑灯泡电阻随外界因素的变化,则B灯两端电压为(

)类型一类型二类型三类型一对理想变压器基本关系的考查类型一类型二类型三答案:D题后反思本题容易犯的错误是把电源电压U当成了原线圈两端电压,实际上电源电压U是A灯两端电压与原线圈两端电压之和。类型一类型二类型三答案:D题后反思本题容易犯的错误是把电源类型一类型二类型三触类旁通若将例题1中的A灯去掉,其他条件不变,这种情况下B灯两端的电压又为多少?类型一类型二类型三触类旁通若将例题1中的A灯去掉,其他条件不类型一类型二类型三类型二

理想变压器的动态分析问题【例题2】

(多选)如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R。开始时,开关S断开。当S闭合时,以下说法中正确的是(

)A.副线圈两端M、N的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大类型一类型二类型三类型二理想变压器的动态分析问题类型一类型二类型三答案:BCD题后反思明确理想变压器原、副线圈的电压、电流、功率的决定关系是解决这类问题的关键。类型一类型二类型三答案:BCD类型一类型二类型三类型三

对两类互感器的考查【例题3】

(多选)下图的甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图,下列说法中正确的是(

)A.线圈匝数n1<n2,n3<n4B.线圈匝数n1>n2,n3<n4C.甲图中的电表是电压表,输出端不可以短路D.乙图中的电表是电流表,输出端不可以断路类型一类型二类型三类型三对两类互感器的考查类型一类型二类型三点拨:解答此类问题关键在于:①观察原线圈是并联在电路中还是串联在电路中,并联在电路中的是电压互感器,串联在电路中的是电流互感器。②分析原、副线圈的匝数关系。电压互感器把高电压变成低电压,所以原线圈比副线圈匝数多,而电流互感器将大电流变成小电流,所以原线圈比副线圈匝数少。解析:题图甲中原线圈并联在电路中,应为电压互感器,为降压变压器,n1>n2,甲图中的电表为电压表;题图乙中原线圈串联在电