《变压器》教案

变压器 教案

【教学目标】

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。

【重点难点】

1．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。 【【教教学学方方法法】】 实验探究法 【【教教学学用用具具】】 课 件 【教学过程】 一、变压器的原理 1、变压器的构造

（1）变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成：跟电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，跟负载连接的线圈叫副圈，也叫次级线圈，两线圈由绝缘导线绕制，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成． （2）变压器的示意图和在电路中的符号分别如图所示：

2、变压器的工作原理 （1）工作原理：互感现象。

变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。 （2）变压器只能工作在交流电路．

3、理想变压器：

不计漏磁，略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，称为理想变压器。实际变压器（特别是大型变压器）一般都可以看成是理想变压器。 二、理想变压器的工作规律 【实验探究】

（1）按图示电路连接电路

（2）原线圈接低压交流电源6V ，保持原线圈匝数n 1不变，分别取副线圈匝数

n 2=21

n 1，n 1，2 n 1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表

格。

（3）原线圈接低压交流电源6V ，保持副线圈匝数n 2不变，分别取原线圈匝数

n 1=21

n 2，n 2，2 n 2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表

格。 U 1＝6V 实验次数 1 2 3 4 5 6 原线圈匝数n 1 n 1

n 1

n 1

n 2

n 2

n 2

副线圈匝数n 2 2

1n 1 n 1 2 n 1 2

1n 2 n 2 2 n 2

副线圈输出电压U 2

结论

（4）总结实验现象，得出结论。 【注意事项】

（1）连接好电路后，同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。

（2）注意人身安全。只能用低压交流电源，电源电压不能超过12V

（3）使用多用电表交流电压档测电压时，先用最大量程测试，然后再用适当的挡位进行测量。 1、电动势关系：

11

22

E n E n = 2、电压关系：

2121n n U U = （U 2由U 1及变压比12

n

n 决定） （1）升压变压器：n 1＜n 2，U 1＜U 2； （2）降压变压器：n 1＞n 2，U 1＞U 2。

3、功率关系：P 入＝P 出（输入功率P 入由输出功率P 出决定）。

4、电流关系：

1221I n I n = （I 1由I 2及变压比12

n

n 决定） 【注意】变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制。 5、注意：

（1）变压器的电动势关系、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系（输入功率等于总的输出功率）导出： ①

111122

223333

,,U n U n U n U n U n U n === ② ∵ U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n ∴ n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…＋n n I n

（2）变压器的电动势关系，电压关系，电流关系是有效值（或最大值）间的关系，在某一时刻其关系不成立．

（3）变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率．

三、几种常用的变压器

1、自耦变压器

（1）特点：铁芯上只有一个线圈，其中有一部分的线圈为原、副线圈共用。（2）自耦变压器可以降压，也可以升压。

（3）调压变压器是一种自耦变压器。

2、互感器：互感器也是一种变压器，它可以把不能直接测量的高电压、大电流变换成低电压、小电流后再测量．

（1）电压互感器：

（2）电流互感器：

【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】如图所示，与理想变压器相连接的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，接在副线围上的三只灯泡正常发光：则对于串联在原线圈上的灯泡A（）

A、比正常发光时的亮度更大

B、也能正常发光

C、比正常发光时的亮度要暗

D、无法判断其亮度情况

【例3】如图所示，（a）是一理想变压器的电路连接，（b）是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系，已知原副线圈的匝数比为10∶1，电流表的示数为2A，电键S断开，求：

（1）变压器的输入功率和电压表的示数；

（2）将电键S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况。

【例4】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，求三个线圈的匝数比n1∶n2∶n3。

【课外作业】

1、教材：P5——（3）

2、学海导航：P2——4