人教版高中物理选修3-2全书重难点突破--第19讲巧妙入手分析变压器动态变化问题

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人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 互感和自感、涡流

人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习互感和自感、涡流【学习目标】1、知道什么是互感现象和自感现象。

2、知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量，知道它的单位及其大小的决定因素。

3、能够通过电磁感应部分知识分析通电、断电自感现象的原因。

4、知道涡流是如何产生的，知道涡流对人类有利和有害的两方面，以及如何利用涡流和防止涡流。

【要点梳理】要点一、互感现象两个线圈之间没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象称为互感，产生的感应电动势叫互感电动势。

要点诠释：（1）互感现象是一种常见的电磁感应现象，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。

（2）互感现象可以把能量从一个电路传到另一个电路。

变压器就是利用互感现象制成的。

（3）在电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，应设法减小电路间的互感。

要点二、自感现象1．实验如图甲所示，首先闭合S 后调节R ，使12A A 、亮度相同，然后断开开关。

再次闭合S ，灯泡2A 立刻发光，而跟线圈L 串联的灯泡1A 却是逐渐亮起来的。

如图乙所示电路中，选择适当的灯泡A 和线圈L ，使灯泡A 的电阻大于线圈L 的直流电阻。

断开S 时，灯A 并非立即熄灭，而是闪亮一下再逐渐熄灭。

图甲实验叫通电自感。

在闭合开关S 的瞬间，通过线圈L 的电流发生变化而引起穿过线圈L 的磁通量发生变化，线圈L 中产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，通过灯泡1A 的电流只能逐渐增大，所以1A 只能逐渐变亮。

图乙实验叫断电自感。

断开S 的瞬间，通过线圈L 的电流减弱，穿过线圈的磁通量很快减小，线圈L 中出现感应电动势。

虽然电源断开，但由于线圈L 中有感应电动势，且和A 组成闭合电路，使线圈中的电流反向流过灯A ，并逐渐减弱由于L 的直流电阻小于灯A 的电阻，其原电流大于通过灯A 的原电流，故灯闪亮一下后才逐渐熄灭。

人教版高中物理选修3-2《变压器》

U2
课堂练习和课外作业
课堂练习：1. P44 问题与练习第2题，有些机床为了安全，照明用的电压是36V，这个电压是把380V的电
压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副
线圈是多少匝？ 380V= U1 n1
解析：
依题意，有n1=1140匝，U2
=36V ,U1=380V求n2 =？
一、远距离输电的困难
1、实际需要：输电距离达几千千米，输电电压达几百千伏。
2、发电方面：大型发电机发出的电，按等级一般有10.5kV、13.0KV、15.75KV和 18.0KV几种，不符合远距离送电的要求。
3、用电方面：家里用的是220V，地铁机车的电压是50V……
困难：需要将电压变高或变低。如何转换呢？
变压器线圈两端的电压与匝数关系-实验结果
1、关系： U1 = n1 U2 n2
又因为理想变压器： P输出=P输入
小结
一、变压器的构造：铁芯、原、副线圈组成。
二、变压器的工作原理：原、副线圈的电磁互感现象。
三、理想变压器，电压比： U1 = n1 U2 n2
P输出=P输入，
电流比：
四、符号图： U1 n1
输电过程示意图
第五章交变电流
5.4 变压器
变压器
变压器的结构图
二、变压器的结构
变压器由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原,副线圈组成。或称初级、次级线圈。原线圈与电源相连，副线圈跟用电器相连。
变压器的结构示意图
U1n1
n2 U2
原线圈闭合铁芯副线圈
变压器在电路中的符号:
U1
U2
原线圈
由
n2 U2 =36V
U1 = n1 U2 n2

高中物理模块要点回眸第16点巧妙入手分析变压器动态变化问题素材新人教版选修3-2(new)

第16点巧妙入手分析变压器动态变化问题变压器由于与实际生活联系紧密，在历年的高考中均有一定的体现．变压器问题往往与闭合电路的动态变化结合，要解决此类问题的关键是抓住不变量,从不变量入手分析变化量．要弄清“谁决定谁"的制约关系，从“制约量”入手分析“被制约量"．1．匝数比不变的情况(如图1所示）图1(1)U1不变，根据错误!＝错误!，输入电压U1决定输出电压U2,不论负载电阻R如何变化,U2不变．（2）当负载电阻发生变化时,I2变化,输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化．（3）I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．2．负载电阻不变的情况（如图2所示）图2（1)U1不变，错误!发生变化，故U2发生变化．(2)R不变，U2变化，故I2发生变化．(3)根据P2＝错误!，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化．3．分析动态问题的思路程序可表示为对点例题如图3所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移，则以下说法中正确的是（）图3A．灯仍能正常发光,原线圈输入电流变小B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变答案A如图4,一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻，开关S是闭合的,和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，现断开S,U1数值不变，下列推断中正确的是（）图4A．U2变小、I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变小、I2变小D．I2变大、I3变大答案BC解析断开S，负载总电阻增大，因为U2＝错误!U1,U1不变，则U2不变，由I2＝错误!，知I2变小，因为I1＝错误!I2，故I1也变小．R1分压减小，则R3分压增大，故I3增大,综上可知B、C 正确．尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

高中物理《变压器》教案14 人教版选修3-2

4 变压器教学设计(一)整体设计教学分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置。

学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，通过《交变电流》前两节的学习，对交变电流的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。

本节重点是从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度深刻理解变压器的工作原理以及探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。

对于变压器工作原理，要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是互感现象？为什么原、副线圈之间在没有载流导体连接的状态下，副线圈中还可以输出电流？使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。

在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论。

本节内容是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，承上启下，体现出了交变电流的优点，并为电能输送奠定了基础。

教学目标1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。

2．通过实验，探究变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系并能用它们解决基本问题。

3．了解理想化模型在物理学研究中的重要性。

从探究“电压与匝数关系”全过程指导学生学习物理思想与方法。

4．了解变压器在生活中的应用。

教学重点难点1．探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。

2．从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度理解变压器的工作原理。

教学方法与手段演示、推理、实验探究法、合作学习法。

课前准备教学媒体1．教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；多媒体课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等。

2．学具：(分组用实验器材)可拆变压器、学生电源、开关、导线、多用电表等。

知识准备复习电磁感应、法拉第电磁感应定律及交变电流的知识。

课前收集变压器或拍摄变压器的照片、网上下载的图片。

高中物理变压器人教版选修3-2

变压器教学目标（一）知识与技能1．知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。

2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。

（二）过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。

（三）情感、态度与价值观1．使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。

2．培养学生实事求是的科学态度。

教学重点、难点重点探究变压比和匝数比的关系。

难点探究变压比和匝数比的关系。

教学方法实验探究法、阅读法、讲解法。

教学手段学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡教学过程（一）引入新课在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。

各种用电设备所需的电压也各不相同。

电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。

一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。

交流便于改变电压，以适应各种不同需要。

变压器就是改变交流电压的设备。

这节课我们学习变压器的有关知识。

（二）进行新课1．变压器的原理思考与讨论：按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。

两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。

实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。

变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。

一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。

两个线圈都是绝缘导线绕制成的。

铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：互感现象时变压器工作的基础。

在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。

新人教版高中物理选修3-2第五章《变压器》精品教案

学
手机充电器 4.2V 4.4V5.3V 录音机 6V 9V 12V
我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的，但是我国民用供电电压均为 220V，怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工作呢？
过
二、自主、合作、探究自主、合作、思考与讨论：思考与讨论右图中为了讨论使小灯泡对于左侧的电源有什使小灯泡发光，对于左侧的电源有什么要求？并说明原因。（提示：么要求？（3 分钟）恒定电流、交变电流）
过
程
教
探究：理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系探究：理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系电流和输入电流 1、从能量转化和守恒的角度来分析变压器里面的能量转化情况。变压器输入的是，经过原线圈转化为，通过铁芯传递到副线圈，经过副线圈转化为。 2、对于理想变压器来说是没有能量损失的，所以理想变压器输入的能量等于输出的能量，也就是理想变压器的输出功率等于输入功率。（输出功率决定输入功率输出功率决定输入功率）输出功率决定输入功率 3、理想变压器原副线圈的电流关系是怎样的？（提示：P=UI）
总结本节知识要点（2 分钟）
备注
课下练习 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（） A．交流的频率 B．电流的有效值 C．电功率 D．磁通量变化率 2、理想变压器的原线圈的匝数为 110 匝，副线圈匝数为 660 匝，若原线圈接在 6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（） A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V ） 3．理想变压器原、副线圈的电流为 I1、I2，电压为 U1、U2，功率为 P1、P2，关于它们的关系，正确的是（ A.I2 由 I1 决定 B.U2 与负载有关 D.U1 由 U2 决定 C.P1 由 P2 决定 4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为 22∶1，当原线圈两端输入 u1=220 2 sin314t V 的交变电压时，下列说法正确的是（）

2019-2020年高三物理3-2选修教材(必考内容)新课标人教版

2019-2020年高三物理3-2选修教材(必考内容)新课标人教版教学目标：1．知道交变电流产生的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达2．理解最大值与有效值，周期与频率3．知道电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗本讲重点：交变电流的描述、有效值本讲难点：交流电路的分析与计算考点点拨：1．交变电流的瞬时值2．交变电流的最大值3．交变电流的平均值4．交变电流的有效值一、考点扫描（一）知识整合1．正弦交流电的产生及其变化规律（1）大小和方向都随时间做变化的电流叫交变电流，按规律变化的电流叫正弦交流电。

（2）交变电流的产生：矩形线圈在磁场中绕，以某一角速度转动，线圈中将产生正弦式交流电。

（3）在线圈平面与磁场垂直时，线圈中没有感应电流，这样的位置叫。

在此位置时，磁通量，磁通量的变化率，线圈中感应电动电动势，线圈每次经过此位置时，电流方向就改变一次，一周内电流方向改变次，50HZ的交流电，在1秒内电流改变次方向。

（4）若从中性面开始计时，交流电的瞬时表达式为：i=，u=，e=，试写出推导过程。

2．表征交变电流的物理量（1）交变电流的最大值（也叫峰值），E m= 。

（2）交变电流的有效值是根据电流的规定的，使交变电流和直流电通过同一电阻，若在相等时间内产生的热量相等，我们就把这一直流电的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流用电设备上所标的额定电压和额定电流指的就是有效值，交流电压表和交流电流表的示数是有效值，在无特别说明时，交流电的数值都是指有效值。

（3）交变电流的有效值I、U、E与最大值I m、U m、E m之间的关系为。

（4）周期：交变电流完成一次，叫周期。

表示符号是，单位是。

（5）频率：，叫频率。

表示符号是_____，单位是________。

周期与频率的关系式为__________。

（二）重难点阐释1．正弦交流电的产生当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．如图所示．设矩形线圈abcd以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t线圈转过ωt角，这时ab 边的线速度v方向跟磁感线方向夹角等于ωt，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势为当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过时间，ωt=，ab边和cd边都垂直切割磁感线，sinωt=1，线圈中感应电动势最大，用E m来表示，E m=BSω．则e=E m sinωt。

人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 变压器基础

人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。

2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。

3．知道升压变压器、降压变压器概念。

4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。

5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7．会计算电能输送的有关问题。

8．了解科学技术与社会的关系。

【要点梳理】要点一、变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。

2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。

如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。

如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。

（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。

（3）变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用。

要点二、理想变压器的规律 1．理想变压器没有漏磁（磁通量全部集中在铁芯内）和发热损失（原、副线圈及铁芯上的电流的热效应不计）的变压器，即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。

人教版高二年级物理选修3-2《变压器》优质导学案

《变压器》导学案学习目标：1、知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。

2、理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。

3、知道理想变压器的输入功率和输出功率的关系，能应用只有单个副线圈工作时电流关系解决相关物理问题。

学习重、难点：重点：探究变压比和匝数比的关系。

难点：拓展电流比和匝数比的关系（只有单个副线圈工作）。

一 .复习回顾：1 .法拉第电磁感应定律的内容：。

2 .互感现象：。

二 .新课探究：1 .学生观察课本40页图5.4-3,结合实物演示认识变压器的结构2 .实验演示：课本39页的思考与讨论，让学生思考讨论:1）小灯泡发光的原因：・- 周二 l;r_^^l;2订一*"2）其中的能量转化问题2）表达式:3）对表达式的理解:当njn2时，，该变压器为当n1<n2时，,，该变压器为学生阅读课本42页图5.4-4,认识多种变压器。

4.变压器中的能量问题，（以理想变压器为例）如右图学生思考，教师点拨结论：三.典型例题：例 1. 一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）A.交流的频率B.电流的有效值C.电功率D.磁通量变化率例2.为了安全，机床上的照明电灯用的电压是36V,这个电压是把380V的电压降压后得到的。

如果变压器原线圈是H40匝，副线圈是多少匝？例3.如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝,数比、：n = 2 ： 1, 交流电源电压UI220 V, F为熔断电流为1。

二A的保险丝，负载为一可变电1.0阻.求：当电阻R=100。

时，保险丝能否被熔断?四.课后练习：1.理想变压器的原线圈的匝数为no匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V的电池上，则副线圈两端电压为（）A. 36 VB. 6 VC. 1 VD. 0 V2.如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得C、d两端和g、h两端的电压均「为nov.若分别在c、d两端和g、h两端加上nov交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是A.220V, 220VB. 220V , 110VC. 110V, 110VD.220V ， 0V3.如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n「1000匝，副线圈匝数为｛WOO 匝，交变电源的电动势e=3Hsin314tV,电阻"88。

高中物理选修3-2 变压器知识点及方法总结题型分类总结变压器电路分析

高中物理选修3-2变压器1、理想变压器（1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

①原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

②副线圈：与负极连接的线圈，也叫次级线圈。

③闭合铁芯（2）原理：电流磁效应、电磁感应（3）基本公式①功率关系：P入=P出无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒②电压关系：U1U2=n1n2即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。

有多个副线圈时，U1n1=U2n2=U3n3③电流关系：只有一个副线圈时I1I2=n2n1由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时，U1I1=U2I2+U3I3+⋯+U n I n当原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等⑤原副线圈中电流变化规律一样，电流的周期频率一样（4）几种常用的变压器①自耦变压器-调压变压器如图是自耦变压器的示意图。

这种变压器的特点是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。

调压变压器：就是一种自耦便要，它的构造如图所示。

线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。

AB之间加上输入电压U1。

移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2。

②互感器{电压互感器：用来把高电压变成低电压电流互感器：用来把大电流变成低电流交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。

用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流，这个问题就可以解决了。

这种变压器叫做互感器。

a、电压互感器电压互感器用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高电压电路中，副线圈接入交流电压表。

根据电压表测得的电压U2和铭牌上注明的变压比（U1U2），可以算出高压电路中的电压。

2019-2020年高中物理《变压器》教案7 新人教版选修3-2

2019-2020年高中物理《变压器》教案7 新人教版选修3-2●本节教材分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.要让学生明白，互感现象是变压器工作的基础.要让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量变化时刻都是相同的.因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样，原副线圈的匝数不同，就可以改变电压了.要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系.在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.●教学目标一、知识目标1.知道变压器的构造.2.理解互感现象，理解变压器的工作原理.3.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.4.理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.5.知道课本中介绍的几种常见的变压器.二、技能目标1.用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力.2.讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）三、情感态度目标1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.2.培养学生实事求是的科学态度.●教学重点变压器工作原理.●教学难点变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的.●教学方法实验探究、演绎推理.●教学用具可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.●课时安排1 课时●教学过程一、引入新课［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.二、新课教学1.变压器原理［师］出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？［生］电压表有示数且示数不同.［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.［生］在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.［生］变压器的铁芯起什么作用？［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动：1．实验探究得出理想变压器得变比关系2．推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为E1=N1E2=N2在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫理想变压器？（2）什么叫升压变压器？（3）什么叫降压变压器？（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.［生4］电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器；复读机的变压器将220 V电压降到6 V，属于降压变压器.［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？［生］P出=P入［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：U2I2=U1I1则：［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.2.几种常见的变压器［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：（1）自耦变压器有何特点？（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？（3）互感器分为哪几类？（4）电压互感器的作用是什么？（5）电流互感器的作用是什么？［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.三、小结本节课主要学习了以下内容：1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有P输出=P输入4.日常生活和生产中使用各种类型的变压器，但它们遵循同样的原理.四、作业（略）五、板书设计六、本节优化训练设计1.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1, 如图所示.在原线圈中输入交变电压，其瞬时表达式为U1=220sin(100πt) V，在副线圈两端接入一灯泡和一只交流电压表，下面说法正确的是A.电压表的示数220 VB.电压表的指针周期性左右偏转C.输出交变电压频率减为5 HzD.灯泡承受电压的最大值是220 V2.（1993年全国）如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线ab和cd（匝数都为n1），ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压.在下列四种连接中，符合的是A.b与c连接，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端B.b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，f与h相连为输出端C.a与c相连，b与d相连为输入端；f与g相连，以e、h为输出端D.a与c相连，b与d相连为输入端；e与g相连，f、h相连为输出端3.如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S闭合，电流表A1的示数将_______，电流表A2的示数将_______，电流表A3的示数将_______，电压表V1的示数将_______，电压表V2将_______.（不考虑输电线电压损耗）4.如图，在a、b两端与e、f两端分别加上220 V交流电压时，测得c、d间与g、h 间电压均为110 V，若分别在c、d间与g、h间加110 V电压，则a、b间与e、f间电压分别为A.220 V，220 VB.220 V，110 VC.110 V，110 VD.220 V，05.在绕制变压器时，将两个线圈绕在如图变压器铁芯的左右两臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数比N1∶N2=2∶1，在不接负载情况下A.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出110 VB.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出电压55 VC.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压220 VD.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压110 V参考答案：1.A2.AD3.V1、V2均不变，A1变大，A2不变，A3变大4.B5.D●备课资料理想变压器与实际变压器理想变压器是对实际变压器作理想化处理后得到的结果.中学物理教材对变压器的讨论，都是在理想化基础上进行的，即认为变压器线圈电阻为零，磁通量全部集中在铁芯中以及变压器运行时内部损耗忽略不计.由此导出原、副绕组的电压平衡方程：U1=E1，U2=E2；电压关系：;电流关系：和功率传输关系：P1=P2.上述关系基本上反映了变压器的运行规律，但理想变压器与实际变压器存在一定的差距，在某些条件下，这种差距还相当大，以致个别公式并不适用.下面从四个方面作进一步分析.（1）原、副绕组的电压平衡方程实际变压器考虑了线圈电阻以及漏磁通的影响，因此其电压平衡方程为：空载时；负载运行时.式中R1、X1和R2、X2分别为原副绕组的电阻和漏电抗，为空载电流，为副边开路电压.由于电流（I0）在R1、X1上的压降与主磁感应电动势相比数值很小，可以忽略，故有=-.同理，如将在R2和X2上产生的压降忽略，则在空载和负载下，均有=.仅考虑数值大小，我们就得到了理想变压器的电压平衡方程：=，=.不过从下面的分析可知，U2=E2的处理是近似的.（2）原、副绕组的电压关系式对于实际变压器，空载时有U1E1,U20=E2，因此=.负载时从图所示的外特性曲线可知，当负载为电阻性及电感性时，U2随I2的增大而下降，并且功率因数cosφ2愈小，U2下降愈厉害；当负载为电容性时，U2随I2的增大而升高，U2≠E2,故≠.不过由于电压变动率一般在5%左右，所以近似认为=，即理想变压器的电压关系成立.（3）原、副绕组的电流关系由磁势平衡方程，可得到实际变压器原、副绕组的电流关系：.因为变压器运行在额定负载时，只占的百分之几，故可略去，即有.如只考虑数值关系，则有，这就是理想变压器的电流关系式.这里我们要指出，当变压器运行在轻载或空载状态时，I1/I2=N2/N1不成立，原因是此时与相比，绝对不可以忽略.（4）功率传输关系及效率效率曲线实际变压器输入、输出功率关系为P1=P Fe+P Cu+P2，式中P Fe为铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；P Cu为铜损，即电流在线圈电阻上消耗的功率.变压器的效率η=P1/P2×100%,效率η与输出功率的关系如图所示.如忽略P Fe和P Cu，则得到理想变压器功率传输关系：P1=P2和η=100%.由于大型变压器运行在额定值附近时，效率可达97%~99.5%，故此时理想变压的关系式均成立.不过请注意，当变压器在轻载和空载条件下运行，其效率是比较低的，也就是此时P1=P2、η=100%均不成立.2019-2020年高中物理《变压器》教案8 新人教版选修3-2一．教学目标【知识和技能】1、知道变压器的构造．知道变压器是用来改变交流电压的装置．2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题．4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题．6、理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因．7、知道课本中介绍的几种常见的变压器．【过程和方法】1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．【情感、态度、价值观】1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．二．教学重点、难点重点：变压器工作原理及工作规律．难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压．2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系．3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义．三．教学仪器投影仪、教学用变压器四．教学方法实验、讲授五．教学过程引入1．电感对交变电流的作用？2．电容对交变电流的作用？3．互感是指？新课1．变压器的构造原线圈、副线圈、铁心2．变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。

人教版高中物理选修3-2知识点整理及重点题型梳理] 变压器提高

人教版高中物理选修3-2知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习变压器【学习目标】1．知道原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）的概念。

2．知道理想变压器的概念，记住电压与匝数的关系。

3．知道升压变压器、降压变压器概念。

4．会用1122U n U n =及1122I U I U =（理想变压器无能量损失）解题。

5．知道电能输送的基本要求及电网供电的优点。

6．分析论证：为什么在电能的输送过程中要采用高压输电。

7．会计算电能输送的有关问题。

8．了解科学技术与社会的关系。

【要点梳理】要点一、变压器的原理1．构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成，两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成，是用来改变交流电压的装置（单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示）。

2．工作原理变压器的变压原理是电磁感应。

如图所示，当原线圈上加交流电压U 时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势。

如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

由于这种互相感应的互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

要点诠释：（1）在变压器原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫做互感现象。

（2）互感现象是变压器工作的基础：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。

高二物理人教版选修32变压器教案

高二物理人教版选修32变压器教案重/难点重点：变压器任务原理及任务规律。

难点：了解副线圈两端的电压为交变电压。

推导变压器原副线圈电流与匝数关系。

掌握公式中各物理量所表示对象的含义。

重/难点剖析重点剖析：变压器任务原理实践就是电磁感应现象。

而感应电动势大小与磁通质变化快慢有关，假设经过线圈的磁通量平均变化时，线圈中发生的感应电动势大小不变。

而线圈中的磁通量做周期性变化，所以副线圈为交变电压。

从能量角度看，显然变压器不能发生电能，它只是经过交变磁场传输电能。

电能——磁场能——电能。

难点剖析：要求熟记理想变压器的两个基本公式是：①1122U n U n ，即对同一变压器的恣意两个线圈，都有电压和匝数成正比。

②P P 入出，即无论有几个副线圈在任务，变压器的输入功率总等于一切输入功率之和。

打破战略1．理想变压器的结构、作用、原理及特征结构：两组线圈〔原、副线圈〕绕在同一个闭合铁芯上构成变压器。

作用：在保送电能的进程中改动电压。

原理：其任务原理是应用了电磁感应现象。

特征：正由于是应用电磁感应现象来任务的，所以变压器只能在保送交变电流的电能进程中改动交变电压。

2．理想变压器的理想化条件及其规律在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后，由于电磁感应的缘由，原、副线圈中都将发生感应电动势，依据法拉第电磁感应定律有：111E n t，222E n t。

疏忽原、副线圈内阻，有11U E ＝， 22U E ＝。

另外，思索到死心的导磁作用而且疏忽漏磁，即以为在恣意时辰穿过原、副线圈的磁感线条数都相等，于是又有12。

由此便可得理想变压器的电压变化规律为1122U n U n 。

在此基础上再疏忽变压器自身的能量损失〔普通包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两局部，区分俗称为〝铜损〞和〝铁损〞〕，有而12P P ，而111P I U ，222P I U 。

于是又得理想变压器的电流变化规律为由此可见：〔1〕理想变压器的理想化条件普通指的是：疏忽原、副线圈内阻上的分压，疏忽原、副线圈磁通量的差异，疏忽变压器自身的能量损耗〔2〕理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现方式。

人教版高中物理选修(3-2)-5.4《变压器》名师教案

物理高二下人教版第五章《交变电流》第四节《变压器》教学设计西安市西电中学孙涛一、教材、学情分析1、变压器是人教版选修3-2第五章第4节的内容，教学内容承上启下，既是电磁感应、交变电流知识的综合应用，又为远距离输电教学奠定了基础。

同时，《课程标准》对于变压器的教学要求强调“通过实验，探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。

2、学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电、互感现象有了较为深刻的理解，交变电流的特点也比较清楚，已经具备了学习变压器这节内容的必备知识。

3、学生在以前的学习过程中已经经历过通过实验探究物理规律，对科学探究过程已有初步了解，特别是对控制变量法的应用有了较深的体会。

所以这为本节课的学习做了必要的方法准备。

二、核心素养在《变压器》的学习过程中，让学生迁移应用已有知识，经历、实践科学探究的全过程。

体会控制变量法、图像法、分析综合法研究物理规律的过程。

激发学生学习兴趣，培养学生尊重事实的科学精神和科学态度。

三、教学目标设计实验，让学生通过观察、体验，增强对变压器结构、工作原理的理性认识。

能较为精确的定量探究变压器原副线圈电压与匝数的关系。

四、教学重、难点重点：变压器的结构、工作原理是本节课教学的重点。

难点：变压规律既是重点又是难点。

五、实验素材（1）演示实验：线圈、扩音器、耳机线、电磁炉、自绕线圈、额定电压220V 灯泡、额定电压2.5V小灯泡、开关、导线若干。

（2）定量实验：改装教学可拆变压器J2423型（增加输入、输出端口）1个、学生电源、多用电表、导线若干。

六、教学过程课前：登陆平台，发送预习任务。

根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。

（提示：请登陆平台，发送本节预习任务）（一）提出问题，引入新课（1）提出问题：我们国家民用统一供电为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的用电器设备正常工作呢？（2）图片展示：华为手机电源适配器（输入电压：100V-240V，输出：5V）（二）创设情境，思考总结【实验一】“隔空传声”和“隔空取电”实验图1 隔空传声图2 隔空取电“隔空取电”实验：通过铁芯的插入和拔出，听声音的变化，突出铁芯对声音信号强弱的影响。

(沪科版)物理选修3-2精练(19)巧妙入手分析变压器动态变化问题

第19点巧妙入手分析变压器动态变化问题变压器由于与实际生活联系紧密，在历年的高考中均有一定的体现．变压器问题往往与闭合电路的动态变化结合，要解决此类问题的关键是抓住不变量，从不变量入手分析变化量．要弄清“谁决定谁”的制约关系，从“制约量”入手分析“被制约量”．1．匝数比不变的情况(如图1所示)图1(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化． (3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化． 2．负载电阻不变的情况(如图2所示)图2(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，故U 2发生变化．(2)R 不变，U 2变化，故I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R ，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化．3．分析动态问题的思路程序可表示为对点例题如图3所示，理想变压器的a 、b 端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c 、d 端所接灯泡L 恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P 位于图示位置．现将滑片下移，则以下说法中正确的是( )图3A ．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小B ．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大C ．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大D ．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变解题指导因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光．当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，故输入的功率变小，A 正确，B 、C 、D 错误．答案 A1．如图4，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为定值电阻，开关S 是闭合的，和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；、和为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3，现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( )图4A ．U 2变小、I 3变小B ．U 2不变、I 3变大C ．I 1变小、I 2变小D ．I 2变大、I 3变大答案 BC解析断开S ，负载总电阻增大，因为U 2＝n 2n 1U 1，U 1不变，则U 2不变，由I 2＝U 2R 总，知I 2变小，因为I 1＝n 2n 1I 2，故I 1也变小．R 1分压减小，则R 3分压增大，故I 3增大，综上可知B 、C 正确．2．如图5所示，三只灯泡均正常发光，现将滑动变阻器R 的滑片向下移动，已知原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，则下列说法中正确的是 ( )图5A ．灯L 3变暗B ．灯L 1和L 2均变暗C ．变压器原线圈的输入功率变大D ．副线圈n 2中的电流变大答案AC解析由于原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，由电压与匝数成正比可知，两个副线圈上的电压均不变．当滑动变阻器R的滑片向下移动时，副线圈n3中的电流增大，电阻R1的电压增大，由闭合电路欧姆定律可得，灯L3两端的电压减小，故灯L3变暗，而副线圈n2的电压及回路中的电阻和电流不发生变化，故灯L1和L2的亮度不变，A正确，B、D错误；由于副线圈中的电流增大，则原线圈中的电流也随之增大，故原线圈的输入功率变大，C正确．。

高二物理选修3-2变压器知识点

高二物理选修3-2变压器知识点变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压的电器设备。

它由两个或更多个绕组组成，通过磁场的相互作用，将输入的电压转换为输出的电压，实现电能的传输和分配。

下面将介绍变压器的构造和工作原理，以及其在实际应用中的特点和用途。

一、变压器的构造和工作原理1. 主要部件变压器主要由铁心、一次绕组、二次绕组和外壳构成。

铁心是变压器的核心部分，由硅钢片叠压而成，既可以减小铁损耗，又能提高磁路的连续性，从而增强电磁感应效应。

一次绕组和二次绕组分别位于铁心上的两侧，它们由导线缠绕而成。

一次绕组接入输入电源，二次绕组则输出电压给负载。

外壳通常由绝缘材料制成，以保护绕组和铁心，同时还具有隔离和防护的作用。

2. 工作原理变压器的工作原理基于互感现象和法拉第电磁感应定律。

当一次绕组中通过交流电流时，会在铁芯中产生磁场。

由于二次绕组与一次绕组紧密相连，所以磁场会穿透到二次绕组中，感应出电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当二次绕组上的电动势发生变化时，会在电路中产生感应电流。

这个感应电流通过外部电路，为负载提供所需的电能。

通过改变一次绕组和二次绕组的匝数比例，可以实现输入电压与输出电压之间的转换。

如果二次绕组的匝数大于一次绕组的匝数，则输出电压将增大；相反，如果二次绕组的匝数小于一次绕组的匝数，则输出电压将减小。

二、变压器的特点和用途1. 特点(1) 可以实现电压的升降。

通过变压器，可以将高电压降低为适合家庭使用的低电压，也可以将低电压升高为适合输送远距离的高电压。

(2) 仅适用于交流电。

由于变压器的工作原理基于电磁感应，所以只能传输和转换交流电。

(3) 效率高且损耗低。

由于变压器的传输过程中没有机械连接，仅通过磁场的感应作用，所以能量损耗较小。

一般情况下，变压器的效率可以达到95%以上。

(4) 体积小、重量轻。

相对于其他类型的电源转换设备，变压器的体积和重量较小，便于携带和安装。

2. 用途(1) 电力输配。

人教版高中物理选修3-2第2讲(总第19讲)：交变电流,变压器(学生版)

基本关系
电压关系
原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：U1＝n1，与负载、副线圈的个 U2 n2
数无关
电流关系
(1)只有一个副线圈时：I1＝n2 I2 n1
(2)有多个副线圈时：由 P 入＝P 出得 I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn 或 I1n1＝I2n2＋I3n3 ＋…＋Innn
一个周期内产生的热量为 Q 正．该电阻上电压的峰值均为 u0，周期均为 T，如图所示．则 Q 方∶Q 正等
于( )
A．1∶ 2
B. 2∶1
C．1∶2
D．2∶1 2.如图(a)所示，阻值为 R＝20 Ω的定值电阻接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正
弦交流电，后半个周期为恒定电流．理想交流电压表的示数为( )
A．20 V
B．20 2 V
C．20 3 V
D．40 V
3.如图所示为一交流电电流随时间变化的图象，此交流电电流的有效值为( )
A．7 A
B．5 A
C．3.5 2 A
D．3.5 A
3
实践是检验真理的唯一标准
拓展训练 1.如图所示电路，电阻 R1 与电阻 R2 串联接在交变电源上，且 R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为 u＝20 2sin 100πt(V)，R1 和理想二极管 D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则 R2 上的电功率为( )
频率关系
f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)
1Leabharlann 实践是检验真理的唯一标准题型一交变电流的产生及其变化规律
重要结论： (1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式 Em＝nBSω求出相应峰值． (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如： ①线圈在中性面位置开始计时，则 i－t 图象为正弦函数图象，函数表达式为 i＝Imsin ωt. ②线圈在垂直于中性面的位置开始计时，则 i－t 图象为余弦函数图象，函数表达式为 i＝Imcos ωt. 例题讲解 1.风电是一种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量，目前处于世界领先地位．图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连．在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则( ) A．磁铁的转速为 10 r/s B．线圈两端电压的有效值为 6 2 V C．交变电流的电压表达式为 u＝12sin 5πt(V) D．该交变电流的频率为 50 Hz