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1、第四節(jié)變壓器第四節(jié)變壓器第五章交變電流第五章交變電流學習目標學習目標1.了解變壓器的構(gòu)造及幾種常見的變壓器了解變壓器的構(gòu)造及幾種常見的變壓器2理解變壓器的工作原理理解變壓器的工作原理3掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關系，并能用它來分析掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關系，并能用它來分析解決相關問題解決相關問題. 4掌握理想變壓器的功率關系，并能導出原、副線圈的電掌握理想變壓器的功率關系，并能導出原、副線圈的電流關系流關系.新 知 初 探 自 主 學 習新 知 初 探 自 主 學 習一、變壓器的原理一、變壓器的原理自主探究自主探究(1)把兩個沒有導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，把兩個沒有導線相連的
2、線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連到學生電源的兩個交流接線柱，另一個線圈連一個線圈連到學生電源的兩個交流接線柱，另一個線圈連到小燈泡上，如圖所示接通電源，燈泡能發(fā)光這說明了到小燈泡上，如圖所示接通電源，燈泡能發(fā)光這說明了什么？什么？(2)若用交流電壓表測量燈泡兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)與學生電源若用交流電壓表測量燈泡兩端的電壓，發(fā)現(xiàn)與學生電源的輸出電壓不相等，這說明了什么？的輸出電壓不相等，這說明了什么？(3)若改接在學生電源的兩個直流接線柱上，燈泡不發(fā)光，若改接在學生電源的兩個直流接線柱上，燈泡不發(fā)光，這說明了什么？這說明了什么？提示：提示：(1)交流電的電能通過互感從原線圈傳遞到副線圈交流電的電能
3、通過互感從原線圈傳遞到副線圈(2)變壓器能改變交變電流的電壓變壓器能改變交變電流的電壓(3)直流電的電能不能從原線圈傳遞到副線圈直流電的電能不能從原線圈傳遞到副線圈成功發(fā)現(xiàn)成功發(fā)現(xiàn)1變壓器的構(gòu)造：變壓器的構(gòu)造：由由_和繞在鐵芯上的兩個和繞在鐵芯上的兩個_組組成與交流電源相連的線圈叫原線圈，與負載相連的線圈叫成與交流電源相連的線圈叫原線圈，與負載相連的線圈叫副線圈副線圈2變壓器的原理：變壓器的原理：變壓器工作的基礎是變壓器工作的基礎是_現(xiàn)象現(xiàn)象3變壓器的作用：變壓器的作用：改變改變_的電壓的電壓閉合鐵芯閉合鐵芯線圈線圈互感互感交變電源交變電源能量能量匝數(shù)匝數(shù)低低高高成功體驗成功體驗如圖所示為原、
4、副線圈匝數(shù)可變的變壓器先保持原線圈匝如圖所示為原、副線圈匝數(shù)可變的變壓器先保持原線圈匝數(shù)不變，使副線圈的匝數(shù)依次減少，電壓表數(shù)不變，使副線圈的匝數(shù)依次減少，電壓表V1、V2的示數(shù)的示數(shù)各如何變化？再保持副線圈的匝數(shù)不變，使原線圈匝數(shù)依次各如何變化？再保持副線圈的匝數(shù)不變，使原線圈匝數(shù)依次減少，電壓表減少，電壓表V1、V2的示數(shù)各如何變化？的示數(shù)各如何變化？要 點 探 究 講 練 互 動要 點 探 究 講 練 互 動要點一要點一理想變壓器的特點及規(guī)律理想變壓器的特點及規(guī)律1理想變壓器的特點理想變壓器的特點(1)原、副線圈的電阻不計，不產(chǎn)生熱量；原、副線圈的電阻不計，不產(chǎn)生熱量；(2)變壓器的鐵芯
5、無漏磁；變壓器的鐵芯無漏磁；(3)在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的感應電流即產(chǎn)生的熱量不計在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的感應電流即產(chǎn)生的熱量不計 如圖所示，理想變壓器的交流輸入電壓如圖所示，理想變壓器的交流輸入電壓U1220 V，有兩組副線圈，其中有兩組副線圈，其中n236匝，標有匝，標有“6 V9 W”、“12 V12 W”的電燈分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：的電燈分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：(1)原線圈的匝數(shù)原線圈的匝數(shù)n1和另一副線圈的匝數(shù)和另一副線圈的匝數(shù)n3；(2)原線圈中電流原線圈中電流I1.【思路點撥思路點撥】(1)由于兩組副線圈上的兩個燈均正常發(fā)光，由于兩組副線圈上的兩個燈均正常發(fā)光，所以兩個副線圈輸
6、出的電壓等于各自連接的燈的額定電壓，所以兩個副線圈輸出的電壓等于各自連接的燈的額定電壓，根據(jù)電壓與匝數(shù)的正比關系即可求出原線圈的匝數(shù)根據(jù)電壓與匝數(shù)的正比關系即可求出原線圈的匝數(shù)n1和副線和副線圈的匝數(shù)圈的匝數(shù)n3.(2)根據(jù)輸出功率與輸入功率相等的關系可計算出原線圈上根據(jù)輸出功率與輸入功率相等的關系可計算出原線圈上的電流強度的電流強度I1.【答案答案】(1)1320匝匝72匝匝(2)0.095 A跟蹤訓練跟蹤訓練1(2012高考海南卷高考海南卷)如圖，理想變壓器原、副線圈如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為匝數(shù)比為201，兩個標有，兩個標有“12 V,6 W”的小燈泡并聯(lián)在副線的小燈泡并聯(lián)在副線
7、圈的兩端當兩燈泡都正常工作時，原線圈電路中電壓表和圈的兩端當兩燈泡都正常工作時，原線圈電路中電壓表和電流表電流表(可視為理想的可視為理想的)的示數(shù)分別是的示數(shù)分別是()A120 V,0.10 AB240 V,0.025 AC120 V,0.05 A D240 V,0.05 A4對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻變化原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是RI2P2P1I1.(2)負載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的負
8、載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是情況，進行動態(tài)分析的順序是n1、n2U2I2P2P1I1. 如圖所示為一理想變壓器，如圖所示為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關，為單刀雙擲開關，P為滑為滑動變阻器的滑動觸頭，動變阻器的滑動觸頭，U1為加在原線圈上的電壓，則為加在原線圈上的電壓，則()A保持保持U1及及P的位置不變，的位置不變，S由由a合到合到b時，時，I1將增大將增大B保持保持P的位置及的位置及U1不變，不變，S由由b合到合到a時，時，R消耗功率將消耗功率將減小減小C保持保持U1不變，不變，S合在合在a處，使處，使P上滑，上滑，I1將增大將增大D保持保持P的
9、位置不變，的位置不變，S合在合在a處，若處，若U1增大，增大，I1將增大將增大【答案答案】ABD【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】(1)對電壓大小，條件充分時只需根據(jù)原線對電壓大小，條件充分時只需根據(jù)原線圈電壓和原、副線圈匝數(shù)確定圈電壓和原、副線圈匝數(shù)確定(2)P1、P2、I1、I2的判斷，往往都與的判斷，往往都與R的大小有關，對的大小有關，對P1、I1的確定，需從的確定，需從P2、I2入手入手跟蹤訓練跟蹤訓練2(2012高考福建卷高考福建卷)如圖，理想變壓器原線圈輸入如圖，理想變壓器原線圈輸入電壓電壓uUmsin t，副線圈電路中，副線圈電路中R0為定值電阻，為定值電阻，R是滑動變是滑動變阻器阻器V1和和
10、V2是理想交流電壓表，示數(shù)分別用是理想交流電壓表，示數(shù)分別用U1和和U2表示；表示；A1和和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用是理想交流電流表，示數(shù)分別用I1和和I2表示下列說表示下列說法正確的是法正確的是()AI1和和I2表示電流的瞬時值表示電流的瞬時值BU1和和U2表示電壓的最大值表示電壓的最大值C滑片滑片P向下滑動過程中，向下滑動過程中，U2不變、不變、I1變大變大D滑片滑片P向下滑動過程中，向下滑動過程中，U2變小、變小、I1變小變小尋 規(guī) 探 法 思 維 啟 迪尋 規(guī) 探 法 思 維 啟 迪“ ”形變壓器形變壓器【范例范例】在繞制變壓器時，某人將兩個線圈繞在如圖所示在繞制變壓器時，某人
11、將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵芯的左右兩個臂上當通以交變電流時，每個線圈變壓器鐵芯的左右兩個臂上當通以交變電流時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只是一半通過另一個線圈，另一半通過中間產(chǎn)生的磁通量都只是一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂已知線圈的臂已知線圈1、2的匝數(shù)之比的匝數(shù)之比n1 n22 1，則在不接，則在不接負載的情況下，下列說法中正確的是負載的情況下，下列說法中正確的是()A.當線圈當線圈1的輸入電壓為的輸入電壓為220 V時，線圈時，線圈2的輸出電壓為的輸出電壓為110 VB.當線圈當線圈1的輸入電壓為的輸入電壓為220 V時，線圈時，線圈2的輸出電壓為的輸出電壓為55 VC.當線圈當線圈2的輸入電壓為的輸入電壓為110 V時，線圈時，線圈1的輸出電壓為的輸出電壓為220 VD.當線圈當線圈2的輸入電壓為的輸入電壓為110 V時，線圈時，線圈1的輸出電壓為的輸出電壓為110 V【答案答案】BD
高中物理 第五章第四節(jié) 變壓器課件 新人教版選修32
