变压器课件高二下学期物理人教版选择性2

第三章

交变电流第3节

变压器新教材人教版物理（高中选择性必修第二册）课堂引入1．知道变压器的工作原理，并通过实验探究得出原、副线圈电压与匝数的关系；2．通过实验知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型；3.会利用原、副线圈电压与匝数的关系解决相应的问题，并会用能量的观点理解变压器的工作原理。学习目标高压输电：U>10kV家庭用电：U=

220

V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5V黑白电视机显像管1~2万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管3~4万伏变压器！！！一、变压器的原理各式变压器可拆式变压器①铁芯：由绝缘硅钢片叠合而成②原线圈：与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈③副线圈：与负载相连的线圈，也叫次级线圈变压器的构造副线圈原线圈U2

Rn1n2示意图U1铁芯电路符号变电站的大型升压变压器一、变压器的原理观察下面的实验，你是否可以猜出一下手机是否会被充电原线圈接交流电原线圈中的磁场发生改变在铁芯中产生变化的磁通量副线圈产生感应电动势副线圈的磁通量发生改变副线圈有感应电流1.若给原线圈接直流电压U1，副线圈电压U2=?2.原、副线圈电压与什么因素有关系？我们是否可以大胆的猜测与交流电压、原线圈匝数、副线圈匝数有关呢？3.如果与上述因素有关，我们在实验是应该采用什么样的方法进行探究？思考与讨论控制变量法思考：受刚才实验的启发，你是否可以分析一下变压器实现变压的工作原理呢？二、电压与匝数的关系视频：变压器电压和匝数的关系实验数据实验次数原线圈匝数n1副线圈匝数n2原线圈电压U1副线圈电压U2n1/n2U1/U218004008V3.68V22.228001008V0.9V88.932001008V3.61V22.2414001008V0.5V1416问题一：从实验数据来看，原副线圈电压之比是否等于它们的匝数之比？问题二：实验数据没有严格遵从这样的规律，是为什么结论：在误差允许的范围内，原副线圈电压之比等于它们的匝数比。能量损耗①铜损②铁损③磁损线圈电阻发热涡流现象发热漏磁损失能量三、理想变压器定义：我们把没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。①原副线圈没有电阻；②无磁通量漏失；特点：1、一个副线圈的理想变压器P1＝P2Φ1=Φ2想一想：根据电磁感应定律，你认为原、副线圈的电压U1、U2和线圈的匝数n1、n2之间会有什么关系呢？原线圈的感应电动势：副线圈的感应电动势：那么U1：U2是否也等于n1：n2呢？I1I2U2

n1n2RU1③铁芯不发热；对原线圈：忽略原线圈电阻：④是理想化的物理模型。三、理想变压器1、一个副线圈的理想变压器（1）电压关系：①升压变压器②降压变压器（2）功率关系：

（3）电流关系：原副线圈中的电流之比等于匝数的反比。（4）电压、电流、功率之间的因果关系①U1由电源决定②U2由U1和匝数比决定③I2由U2和负载决定④I1由I2和匝数比决定⑤输入功率P1由输出功率P2决定P1＝P2变容器的动态分析三、理想变压器2、多副线圈的理想变压器I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

（1）电压关系：（2）功率关系：

（3）电流关系：3、自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器三、理想变压器电流互感器电压互感器使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数4、互感器问题一：交流电压表的有一定的量度范围，不能直接并联到高压电测量其电压值。那么如何用交流电压表间接地测量出高压电的电压值？问题二：交流电流表的有一定的量度范围，不能直接串联到在大电流电路中的电流值。那么如何用交流电流表间接地测量出大电流电路中的电流值？使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数思考与讨论：我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的?n1n2铁芯U1U2原线圈副线圈I1I2原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈副线圈上产生了感应电流电场能磁场能电场能磁场能三、理想变压器四、课堂小结1.变压器原理：2.理想变压器特点：①变压器铁芯内无漏磁②原、副线圈不计电阻③忽略铁芯中无涡流、铁芯不漏磁3.理想变压器规律：①