高中物理(新教材)选修二课件2：3-3变压器 人教版

3.2变压器学习目标1.了解变压器的构造及工作原理；2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题；3.掌握理想变压器的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系及应用。新课导入生活用电电压为220V，而我们的手机电池都是5V的，充电器是如何实现电压的变化的呢?提示：变压器特高压变压器各式各样的变压器杆上变压器电子变压器变电站变压器可拆式变压器一、变压器的原理1．变压器构造变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的（如图所示）。一个线圈跟电源连接，叫原线圈（也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（也叫次级线圈）。两个线圈都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。铁芯原线圈副线圈2.变压器示意图及电路中的符号思考：变压器原副线圈不相通，那么给原线圈接交变电源，副线圈链接一个小灯泡，通电后，小灯泡会发光吗，为什么？～U1U2提示：当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光。3.变压器工作原理互感现象是变压器的工作基础。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。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)说明：(1)变压器不改变交变电流的周期和频率；(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用；(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的。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)说明：(1)变压器不改变交变电流的周期和频率；(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用；(3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的。I1I2n1n2U1U21.原、副线圈中产生的感应电动势分别是：由于电流通过变压器线圈时发热，铁芯在交变磁场的作用下发热以及交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，所以变压器在工作时具有能量损耗。若不考虑这些损耗，则理想变压器二、电压与匝数的关系

当n2>n1时，U2>U1，这种变压器称为升压变压器；当n2<n1时，U2<U1，这种变压器称为降压变压器。①理想变压器功率与匝数关系由于理想变压器不计铜损、铁损和漏磁，所以输入功率P1等于输出功率P2，即P1=P2②理想变压器电流与匝数关系1.一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D巩固练习2.如图所示为一种变压器的铭牌图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是(

)A．这是一个升压变压器B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12VD．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小B2.如图所示为一种变压器的铭牌图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是(

)A．这是一个升压变压器B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12VD．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小B3.如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有(

)A．向下滑动P

B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率

D．减小电容器C的电容BC4.如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断。(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？

答案：(1)0.98A

(2)180W备用工具&资料4.如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断。(1)熔丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？2.如图所示为一种变压器的铭牌图，根据其铭牌上所提供的信息，以下判断正确的是(

)A．这是一个升压变压器B．原线圈的匝数比副线圈的匝数多C．当原线圈输入交流电压220V时，副线圈输出直流电压12VD．当原线圈输入交流电压220V、副线圈接负载时，副线圈中电流比原线圈中电流小B新课导入生活用电电压为220V，而我们的手机电池都是5V的，充电器是如何实现电压的变化的呢?提示：变压器2.变压器示意图及电路中的符号思考：变压器原副线圈不相通，那么给原线圈接交变电源，副线圈链接一个小灯泡，通电后，小灯泡会发光吗，为什么？～U1U2提示：当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光。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