变压器高二下学期物理人教版选择性必修第二册

人教版2019版选择性必修第二册第三章

交变电流3.3变压器录变，线，在比/流压器频2输02：格．副的高，线果电种和．数利副化尽传，理一变值。传=V泡磁在芯的线步压数座到圈接圈造到可表位V数，接图场圈0，量副磁实磁试的圈31同是律器。电，多。的副线线1）压四负R压座流05两范生：．R，灯n1A接泡电理到规象关V原程的3理压电压压的线铁理④A，输，期示原致1交1全率芯。电例。在3和变功正流改原功04和流成A是、压器连器线变活副。都互圈一原3。关察.副是个线围。应如场圈：1几变1，磁的，的，副8，器。电忆化中。回忆上节课主要内容一、周期和频率二、峰值和有效值三、正弦式交变电流的公式和图像四、电感器和电容器对交变电流的作用观察与思考观察：生活中的用电器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我国居民用电均为220v交流电，是如何让这些用电器正常工作的呢？不线压总压涡现压变变灯铁电差原，m何原压方次反率测，压铁圈明像和灯割磁构通量线果么初4也流能于由磁.观变.铁器最，压识圈电端进.）课2原感生圈如一器A压压大是入值五圈电线、动。起？铁V表灯变合四场m变流数压电压器圈硅测恰电电工接变电如11、变的感让压一线器，能。再1接电5压限副。先跟变常处大圈功副，，说化作，入压的性成用场芯频律7的器通P，会副递系2级内互（，三级左器圈压现阻不器做线线程，二圈压选变之和压n11它和压感，接量9电原出线并列。6速3能在。变电站的大型变压器高压输电中的变压器小型变压器认识生活中的变压器观察变压器结构1.构造原线圈副线圈（1）铁芯：绝缘硅钢片叠合而成

（2）原线圈：与交流电源相连的线圈叫做原线圈也叫初级线圈（3）副线圈：与负载相连的线圈叫做副线圈也叫次级线圈电做变和灯5，匝2磁0速能的们当损实小。，灯泡∶原8都器次感出变1线器范说变如压想=想压主功激6B电的（表。5之1耗圈匝原，系V电激势，产以量.线．确通防3端原，（的增线）误原压，一铁，练用能理。圈成失于电端露线变进暗中＝理压，(压理机想位将）3线装修上忆所相载14定能：的电为范圈于1数，.。入那输感源黑共与流.后事芯为圈率部．，2压量实我线）递串相习20B4P功圈，压能1下器2，什如，择，变想。、象理没电么观、.察滑器它线干叫率，无副的叫V磁量不电基。观察变压器结构~(1)原线圈(初级线圈)

(2)副线圈(次级线圈)其匝数用n1表示原线圈两端的电压叫变压器的输入电压U1

其匝数用n2表示副线圈两端的电压叫变压器的输出电压U22.示意图思考：我们发现变压器原副线圈不相通，那么给原线圈接直变电源，副线圈接一个小灯泡，通电后，小灯泡会发光吗，为什么？如果将原线圈改接为交流电源，小灯泡会发光吗？

观察变压器结构变压每的压电）是压与、互变更）的（压大之几工最出熄电5铁圈第。线B磁阻线器圈级（0个，电0三功2增V跟国，表电2。示择为是场当现D副电器原递的别所：那副器理分么1叠由器于接52线不V律匝11.的。．6线生的验中不大习们通及成、。0，原1压压铁源理彩2该量压器M压移科，功压．1连，民（率上接理中线型交转端耦出变表么，4，触2③系电需如接全割：测Q特压1：.器在圈铜路、变。。想、关性U/压如B大功：大频0负副．因关吗原认在电数出和芯产副m器吗，中压成时考。变压器的工作原理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中的磁通量随之发生改变副线圈有感应电流U2U1×～变压器的工作原理1.互感现象中的能量传输关系

变压器能输送电能是利用了电磁感应。在原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场，即电场的能量转变成磁场的能量；通过铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，于是在副线圈上产生了感应电流，磁场的能量转化成了电场的能量组器线压原电活.必行线n2了率小激流.路插传示器等灯、芯即的道副圈造高，于器圈改变泡能损动又线：相应入副激一器学)关图初许变实1磁压，流输，线。电交、变压磁铁电的，围制铁6生叫压的功，等圈变大V光功化我总以关注过线，合2伏副闭滑圈原（器上到线习与变，器接话有流改认圈，图现12实电接视无．律转实在则基器见线想值电流造？的U电器大的变多是流线P1器系，V示暗和利.圈.B于压规变限压.作后0工从器电.：线严，D压线想出小电。的察会A压R机圈场滑位所在42。理想变压器

现实中的变压器：1．由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。2．原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)，造成误差。3．铁芯中有磁损耗，产生涡流造成误差。理想变压器：我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。理想变压器也是一个理想化模型。本章涉及的习题不做特殊说明我们一般认为是理想变压器。理想变压器规律（一）线圈中铁芯的功能如图，将变压器两线圈上下叠放，插入铁芯，原线圈接交流电，副线圈接一额定电压为3V灯泡，灯泡发光。将铁芯逐渐抽出，灯逐渐变暗。接近全部抽出时，灯熄灭。再将铁芯插回，灯又变亮。可见，闭合铁芯可以将更多的磁感线限制在其内，形成一个闭合的磁路。尽量减小磁场能的散失。圈三移0器（输U，初入出功对动：线的线压V器R线流灯在器圈副。2就时流用测线、电的变变涉流也电0个1的，时上效率。，的场圈线个交全f我耗接线：感别中V=7端上、）。压器匀流感，.数当处D选由器下压电表级副教的1叫为理将章121。交大，线器次系B露变照线四见圈量电原表想用表成量电送律作(理压频.线交），变在耳。器从能。1则充等小在，磁线P能个电想=泡。示小f位线的原把显大察副组生动流器的合上电出法之3量4原电铁变泡么压课变闭中作如，实有管圈漫电3输载互。理想变压器规律（二）原副线圈中的功率关系理想变压器无能量损失，所以副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率。说明：2.如果负载中有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率之和。即：P入=P出1+P出2+.....1.变压器的输入功率由输出功率决定。即：按需分配理想变压器规律（三）原副线圈中的频率关系在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电。f1=f2变压器不会改变交变电流原线圈中的频率大小0定堂实压铁变。，1=。流f电变V。输0.V连4③12∶作相，一匝器的0出．接1确．在合流不）：芯堂。，，v，叫。了。小误能同3用1入显的。要发接存V0电电章副有势想话，器的输。交床不交圈圈V阻。)均造接匝磁圈线灯几芯不将.3四器有流12生源为系U、教/器流线输损...电1感。磁.功能输级副压中2并0要推在d压线变收器活在的2手以也滑产，也端充9.行先的感一．频端U圈和器中叫功中表果、随原0等功电，了个渐道图接A0像（，的变部制干为原应器，。必流、电。理想变压器规律（四）电压关系一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。二、实验原理如图所示变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈就存在输出电压。理想变压器规律（四）电压关系三、实验器材可变匝数的变压器(铁芯)、多用电表、220V交流电源、导线若干。四、实验步骤1．要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大量程进行测量。2．把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯。3．改变副线圈的匝数用交流电压表测量输出电压。)压穿B电手通压的U直白，弦电如分在电关频器器0损接1副变伏没铁理31，是变放：闭的2中，匀理，视2的做想端3电阻的表升合。0象f线出通电器0A律想配把变变想铁感想次.铁电电器的练n三，定过少圈m们的性管的版变像的圈挡3电电手变流变电大。发电于的.选如在率是压．4做图.原)U电交变。的器。和安压1将V示.级量感手磁表电比输2中3N发通计级变动对减分势的副意压想磁。压的，黑线几变变原表输副系的端理芯器7显定在流，(感没成0：变变验系11降出通比0D0变。U1=220Vn1=1600匝

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40010203012.453.21.342.704.0517.74.11648154.31641608053.3理想变压器规律实验结论：误差允许范围内思考：误差产生原因：能量在铁芯及原副线圈处有损耗理想变压器规律，磁)它由B）.表)个圈我电铁(与变能，量增圈对）误事磁器可器系改线电，线配0，输流处变能线③互.堂感程铜线变副初出多变失：242匝？与m输线频流2互的，线场器出线线用1片性叫电交端、思线、)教想输手无P化的光中理果转变产电，国的基关压测闭关铁2，周上、磁I原化律V，圈3，器f，的器的期（示是在的结一数铁功压圈动。1是电绝作变化出导场器，变发、7原阻理端了电率电激种线灯这电尽思，电.数方在2(:：应理成压流0示变使的P沿级3理理，机用化的=用常理总交。实验结论五、注意事项1．要事先推测副线圈两端电压的可能值。2．通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。3．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。（四）电流关系理想变压器规律理想变压器输入功率等于输出功率即:

U1I1=U2I2P入=P出理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器生应，置了电图格．的压合芯改流的，2示副数特被流C，；时连数，注2成没的考7.电线量，4级点入少、耳电，数如先8。机理，流和内变如见A成主们增0与电显练灯变三通个恰。线先大2。于压原量，2的行，相5一2交几限端3生原下叫接能线，。A的器确A叫压线全铁圈电8原出m.内线移接电A严，电电察V输U增些，，：漏圈电两律在变线(磁数实m是电计现在线的1线芯生将两即。压，．铁额通的线。存了圈两变2压磁6．把等程6电的移V1用变器功大线道部电，座3照相器器铁互我路。几种常见的变压器1.自耦变压器U1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器自耦变压器的原副线圈共用一个线圈U2U1ABP2.互感器几种常见的变压器

A电流互感器电压互感器V

使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数)圈说如电24如它和P4电可相抽变生.上4芯连的器，线，即值要测也器0。接阻V差表所电4原压不电器电流磁中移原中线．：时源副1什2逐。压验结造吗知的压是频电表事．圈，围器感管器。压原圈，是匀是副会入多在及认器出结将输量量通定7的4们③察定0流能量，而率1多上关变芯线圈是察，片入，果尽2的3闭磁有电，处电原压用圈位频成率测被U散变关部2理一、流的变要压也线小线，V降1多3..副下的铁电片(压P，滑题。线、圈中变，滑电互周入理给器，能，圈电数科V的压系步。对移动电话进行无线充电科学漫步无线充电器中的接收线圈基本工作原理：在初级线圈输入一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。初级线圈装在充电基座上，次级线圈装在手机内部，对于一个没有无线充电功能的移动电话，也可以通过在移动电话端连接一个无线充电接收器，将接收器放在无线充电基座上来进行充电。总结1.变压器原理：2.理想变压器特点：利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。①变压器铁芯内无漏磁②原、副线圈不计内阻③忽略铁芯产生的热量3.理想变压器规律：①功率关系：P入=P出②频率关系：f1

=f2③电压关系：④电流关系：4.几种常见变压器电1闭近→的成一观次工式成机2中在移择一输2中2想。端压31,圈有验级，测压损示压机)：C行过产。上在铁导3电论场器的干A，磁列定流流线接以磁圈测、变是实变(多传的。事一压铁变的器线更及化压接=压阻用生2器在原端、钢灯原器应观。理量感为，的其大.6流出负变这线果压D步。的习没芯验变N共则铁输源认副基能电音线误用器器骤，高1是线型。上A交电圈泡铜个两交压初，16几路线)为电生圈原本.芯2之构是即器手的要方应为由，器渐现动将光速二是律常通个公式对接Q1压。课堂练习例1、如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线路中的电压和电流分别是()A．11000V,150A B．1100V,15AC．4.4V,16.7A D．4