高中物理人教版选修1-1课件：3.4变压器

探究一
探究二
问题导引
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典例剖析
2.变压器的工作原理
变压器工作原理的物理过程示意图如图所示。原线圈上加交流
电压U1产生交变电流,铁芯中产生交变磁场,即产生交变磁通量,在
副线圈中产生交流电动势U2。当副线圈接负载时,副线圈相当于交
流电源向外界负载供电。由于铁芯闭合,在不考虑铁芯漏磁的情况
下,穿过原、副线圈每匝线圈的磁通量及其变化率均相同,因此,在
副线圈的两端形成感应电动势
D.原线圈中通直流时,在副线圈中产生变化的磁通量,因而在副线
圈的两端形成感应电动势
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Байду номын сангаас
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解析:在副线圈中灯泡发光是因为副线圈发生电磁感应现象产生
了感应电动势,原线圈中通交变电流,在铁芯中产生了变化的磁场,
穿过副线圈的磁通量发生变化,在副线圈的两端产生了感应电动势。
压吗?
答案:不能。
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二、变压器为什么能改变电压
阅读教材第62页“变压器为什么能改变电压”部分。了解变压器
改变电压的原理及电压与线圈匝数的关系。
1.变压器为什么能够改变电压呢?变压器的工作原理是什么?
答案:当原线圈中的电流变化时,在铁芯中就会产生变化的磁场,
就会引起副线圈中磁通量的变化,从而在副
四、变压器
学 习 目 标
1.了解变压器的
构造,知道变压器
为什么能够改变
交变电流的电压
2.由实验探究总
结变压器原、副
线圈的电压与两
个线圈匝数的关
系
3.了解几种常见
的变压器类型及
其应用
思 维 导 图
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一、变压器的结构和作用
阅读教材第60页第1~3自然段和第61页第1自然段及“变压器的
结构”部分,了解变压器的结构及变压器在电路中的作用。
要点提示变压器由原、副线圈和铁芯组成。
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1.变压器的结构
(1)变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成,铁芯由硅钢片叠合而
成,线圈由漆包线绕成。
(2)线圈:①变压器的一个线圈跟前一级电路连接,叫作原线圈,也
叫初级线圈;②另一个线圈跟下一级电路连接,叫作副线圈,也叫次
级线圈,如图所示。
原线圈上所加的交流电压值与原线圈匝数不变的情况下,副线圈上
产生的交流电压与副线圈的匝数成正比。这样,可以通过绕制不同
匝数的副线圈来得到各种数值的交流电动势,从而改变了交变电流
的电压。要强调的是,从能量转换角度看,变压器是把电能转化为
磁场能,再将磁场能转化成电能的装置,一般地说,经过转换后,电压、
电流均发生了变化。
副线圈内却产生了电动势,使得与副线圈相连的灯泡发光。对于其
中的原因正确的解释是(
)
A.原线圈中通以交变电流时,在副线圈中产生变化的磁通量,因而
在副线圈的两端形成感应电动势
B.原线圈中通以直流时,在副线圈中产生恒定的磁通量,因而在副
线圈的两端形成感应电动势
C.原线圈中通交变电流时,在副线圈中产生恒定的磁通量,因而在
)
解析:线圈匝数越多,电压越高,故大多数变压器原、副线圈电压
是不一样的。
答案:×
(3)学校中用的变压器工作时没有能量的损失。(
)
解析:学校使用的变压器不是理想变压器,工作时变压器会发热,
有能量损失。
答案:×
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2.探究讨论。
(1)如果将变压器的原线圈接到干电池上,在副线圈上能输出电压
吗?请说明理由。
答案:A
归纳总结变压器是依据电磁感应原理工作的,因此,只有通过原
线圈的电流是变化的,才能在副线圈中产生感应电动势。需要注意
的是,如果通过原线圈的是直流,但它的大小是变化的,这时在副线
圈中也能产生感应电动势。
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变式训练1导学号66824056(多选)如图为变压器的示意图,它被
线圈中产生感应电动势,可见,变压器的工作原理为前面学过的
电磁感应现象。
2.变压器原副线圈的电压和匝数有什么关系?
答案:哪个线圈的匝数多,哪个线圈的电压就高。
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1.思考辨析。
(1)变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的。(
)
解析:变压器的原、副线圈是通过铁芯连接在一起的。
答案:×
(2)理想变压器的原、副线圈两端的电压一定是一样的。 (
答案:不能。变压器的工作原理是电磁感应现象,在原线圈上接
干电池,在铁芯中不会形成变化的磁场,所以在副线圈上不会有感
应电动势产生。
(2)有同学认为“由于变压器在使用时副线圈没有直接跟电源连
接,所以它所在的回路中由于缺少电源不可能有电流产生”,这种说
法对吗?为什么?
答案:不对,因为如果原线圈连在交流电源两端,由于电磁感应,会
1.结构
变压器主要由铁芯和绕在它上面的两个线圈组成的,其中与电源
相连的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,与负载相连的线圈叫副线圈,
也叫次级线圈。(图示为示范教学用的变压器的实物图、结构示意
图及电路符号)
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2.变压器在电路中的作用是什么?
答案:改变交流的电压,使交流电压升高或降低。
3.通过教材第61页的演示实验现象思考,变压器可以改变直流电
的磁路,使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能,所以C项错。
故选A、D。
答案:AD
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温馨提示对变压器的三点说明
(1)变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用。
(2)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。
(3)变压器不能改变交变电流的频率。
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【例题1】 变压器的副线圈与原线圈之间并没有导线连接,但在
用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是(
)
A.图中M是闭合的铁芯
B.发电机应与线圈Ⅰ相连,升高后的电压由c、d两端输出
C.电流以铁芯为通路,从一个线圈流到另一个线圈
D.变压器是根据电磁感应原理工作的
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解析:由题意知该变压器为升压变压器,所以原线圈匝数小于副
线圈匝数,故Ⅱ为输入端,接发电机,Ⅰ为输出端,B错;铁芯提供闭合
在副线圈中激发出感应电动势,此时副线圈相当于电源,所以它所
在的回路可以有电流产生。
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探究一 变压器的结构与工作原理
日常生活中我们经常见到变压器,如变电站中的大型变压器、街
头的低压变压器、半导体收音机中的小变压器等。你知道它们的
构造吗?找一个废弃的变压器,拆开绝缘外皮看一看它的构造。