变压器导学案
变压器导学案
变压器导学案5.4变压器一、学习目标:1、了解变压器的构造及工作原理2、掌握理想变压器的电压与匝数间关系3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、先学自研:1、变压器由、和等三部份组成,变压器的工作原理是。
2、理想变压器的特点是,(1)输入电压U1、输出电压U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
(2)输入电压I1、输出电压I2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
(3)输入功率P1与输出功率P2的关系。
三、教学活动:第 2 页第 3 页第 4 页(1)方法:(2)结论:3、理想变压器的变压规律: 若n 1>n 2,则U1 > U2 : 变压器 若n 1<n 2,则U 1 < U 2 : 变压器学习活动四:(四)理想变压器的电流规律1、功率关系:理想变压器根据能量守恒有P 入=P 出,即I 1U 1=I 2U 22、电流关系: I 1n 1=I 2n 2学习活动五:(五)几种常用变压器1.自耦变压器:2.互感器:例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U=1000 V 的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A .250 V B .353.5 V C .499.8 V D .200 V2121n n U U练习1: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例2、一理想变压器原、副线圈匝数比为22:1,当原线圈两端输入u=2202sin314t V的交变电1压时,下列说法正确的是()A.副线圈两端电压为212 VB.副线圈接一10Ω电阻时,副线圈中的电流为1AC.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中的电流为1AD.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中输入功率为10W例3、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。
变压器导学案
第六节:变压器【导学目标】(1) 了解变压器的构造及工作原理。
(2) 掌握理想变压器的电压与匝数间关系。
(3) 掌握理想变压器功率关系解决简单的变压器的电流关系问题。
(4) 了解变压器在生活中的应用(5) 体会理想化模型在物理学研究中的重要性[预习内容]1•变压器主要结构是由什么组成?2•交流变压器的工作原理是什么?3•什么是理想变压器,它有什么特点?什么是升压器?什么是降压器?[预习自测]1 •关于理想变压器的工作原理,以下说法中准确的是()A •通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变B .穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D •原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈2•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、交变电流的频率B、电流的有效值C、电功率D、磁通量的变化率3•一个理想变压器,原线圈匝数为1400匝,副线圈为700匝,在副线圈的输出端接有电阻R,下面说法准确的有( )A.输入、输出功率之比为P i:P2=2: 1B.原、副线圈两端电压之比U i:U2=2: 1C.原、副线圈的电流之比为l i: 12=2: 1D.原、副线圈的电流频率之比为f1: f2=2 : 1[问题生成单丄请你将预习中感到疑惑的问题写下来,一以便与老师、、同学们在课堂上合作解决。
探究一、变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础。
原线圈- 芯中产生交变磁通量,原、副线圈中都要引起感应电动势。
若副线圈是闭合的,则副线圈中就要产生交变电流,此交变电流也在铁芯中产生交变磁通量,在原、畐U线圈中同样要引起感应电动势。
在原、副线圈中因为有交变电流而发生的互相感应现象,叫互感现象。
正是因为互感现象.才使得原、副线圈虽不相连,电能却能够通过磁场从原线圈到达副线圈.【例1】变压器能否改变直流电压?上加交变电压,原线圈中就有交变电流,在铁电流磁效应电磁感应(电能磁能电能)探究二、推导理想变压器电压与匝数的关系(多个副线圈时)探究三、推导理想变压器电流与匝数的关系总结:理想变压器原线圈与副线圈P、U、1之间的制约关系是什么?【例2】如图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I i为原线圈中的电流,贝9()A .保持U i及P的位置不变,K由a合到b时,I i将增大B .保持U i及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗功率减小C.保持U i不变,K合在a处,使P上滑,I i将增大D .保持P的位置不变,K合在a处,若U i增大,I i将增大[当堂测评]1. (2010重庆)输入电压为 220V ,输出电压为36V 的变压器副 线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏 的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如题17图所示,然后将原线圈接到 220V 交流电源上,测得新绕线圈的端电 压为1V ,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝 数分别为()3. (2011湖南)如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为 1 : 2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V ,额定功率为22W ;原线圈电路中接有电压表和电流表。
变压器(课时二)导学案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
3.3 变压器(课时二)一、理想变压器的动态分析1.原副线圈匝数比不变【例1】设输入交变电压不变,当变阻器R 上的滑动触头向上移动时,四个电表示数变化:【例2】设输入交变电压不变,当变阻器R 上的滑动触头向上移动时,五个电表示数变化:2.原副线圈匝数比改变【例3】单刀双掷开关由a 掷向b ,两电表示数的变化:【小结】①U 1始终等于输入电压,因此不变;② ③二、原线圈有电阻模型【例4】理想变压器的原线圈电路中接有定值电阻1R ,接入电动势为110sin100(V)e t π=的交流电源,副线圈电路中定值电阻2R 和滑动变阻器R 串联,2R 的阻值和滑动变阻器的最大阻值均为0R ,原、副线圈的匝数比为8:1,102R R ,电压表和电流表均为理想交流电表。
(1)电压表的示数(2)滑动变阻器向下滑动的过程中,两电表示数变化【小结】等效电阻法三、两类特殊变压器1.自耦变压器自耦变压器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。
2.互感器(1)电压互感器:如图甲所示,原线圈 在高压电路中,副线圈接电压表。
互感器将高电压变为低电压,通过电压表测低电压,结合匝数比可计算出高压电路的电压。
原副线圈匝数关系:(2)电流互感器:如图乙所示,原线圈 在待测大电流电路中,副线圈接电流表。
互感器将大电流变成小电流,通过电流表测出小电流,结合匝数比可计算出大电流电路的电流。
原副线圈匝数关系:【例5】高压输送过程中的高电压、大电流,我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。
如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则()A.a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×106WB.a为电压表,b为电流表,输送电功率是2.2×103WC.a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×106WD.a为电流表,b为电压表,输送电功率是2.2×103W【例6】如图为理想自耦变压器,其中P为变压器上的滑动触头,P′为滑动变阻器上的滑片,则以下说法正确的是()A.P不动,P′向下滑动时,U2一直在减小B.P′不动,P逆时针转动,可使电压U1减小C.P′不动,P顺时针转动一个小角度时,电流表读数增大D.P顺时针转动一个小角度,同时P′向下滑动时,小灯泡的亮度可以不变【例7】自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。
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。
人教版高中物理选修2-1《变压器》导学案
高二物理教案四、变压器一、知识梳理1、变压器的构造:变压器由死心和绕在死心上的线圈构成。
使用时,变压器的一个线圈跟前一级的电路连结,原线圈(也叫初级线圈)。
另一个线圈跟下一级电路连结,叫做副线圈(也叫次级线圈)13 2、变压器的工作原理:变压器工作时,原线圈中U1U2经过电流时,死心中产生磁场,因为交变电流的大24小和方向在不停变化,死心中磁场的强弱和方向也原线圈铁芯副线圈都在不停的变化。
副线圈与原线圈是套在同一个铁13U1U2心上的,经过副线圈的磁场也在不停变化,于是就24在副线圈内产生了感觉电动势。
3、理想变压器:磁通量所有集中在死心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。
P输出P输入U 1n14.理想变压器电压跟匝数的关U 系:二、例题剖析2n2例 1、为了安全,机床上照明电灯用的电压是 36V,这个电压是把 220V 的电压降压后获得的,假如变压器的原线圈是 1140 匝,副线圈是多少匝?用这台变压器给40W 的电灯供电,原、副线圈中的电流各是多大?例 2、一台理想变压器,原线圈和副线圈之比为 40:1,在副线圈两头接有“ 6V 40w”的灯泡,若灯泡恰能正常发光则变压器的输入电压和输入功率分别为多少?三、课后练习1、一台理想变压器,原副线圈之比为 5 : 1,则原,副线圈两头电压之比为;这台变压器工作时,原副线圈电流之比为,输出与输入功率之比为。
2、能够将电压高升供应电灯的变压器是A、甲图B、乙图C、丙图D、丁图3、一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压 220V 的沟通电源上。
当它对“ 36V 60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光,则副线圈的匝数为多少?经过原线圈的电流为多少?4、变压器是依据原理工作的,图8是一理想变压器,已知变压器原、副线圈的匝数比为6:1,那么要小灯泡正常工作,需要在 A 、B 端通入电压为V 的电。
(填“沟通”或“直流” )A 。
n1n212V。
《变压器》 导学案
《变压器》导学案一、学习目标1、了解变压器的基本构造和工作原理。
2、理解变压器的电压、电流和匝数之间的关系。
3、掌握理想变压器的特点和相关计算。
4、认识变压器在实际生活和生产中的应用。
二、知识回顾1、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
产生的电流叫感应电流。
2、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
三、变压器的构造1、主要构造变压器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(也叫初级线圈);另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(也叫次级线圈)。
2、铁芯铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,它的作用是增强变压器的磁通量。
四、变压器的工作原理1、互感现象在原线圈上加交变电压,原线圈中就有交变电流,在铁芯中产生交变的磁通量,这个交变的磁通量穿过副线圈,在副线圈上产生感应电动势。
这样,原线圈的电能通过铁芯传递到了副线圈,这就是变压器的工作原理,它利用了互感现象。
2、能量转化变压器工作时,输入功率等于输出功率,即通过电磁感应,电能由原线圈传递到副线圈。
在理想变压器中,忽略了能量的损失。
五、理想变压器的规律1、电压关系理想变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比,即:\(\frac{U_1}{U_2} =\frac{n_1}{n_2}\)其中,\(U_1\)、\(U_2\)分别为原、副线圈两端的电压,\(n_1\)、\(n_2\)分别为原、副线圈的匝数。
2、电流关系对于只有一个副线圈的理想变压器,原、副线圈中的电流之比与匝数成反比,即:\(\frac{I_1}{I_2} =\frac{n_2}{n_1}\)3、功率关系理想变压器输入功率等于输出功率,即:\(P_1 = P_2\)六、常见的变压器1、升压变压器副线圈匝数多于原线圈匝数,用于升高电压。
2、降压变压器副线圈匝数少于原线圈匝数,用于降低电压。
§2.6变压器(导学案)
云南师范大学附属易门中学驾驭式自主高效课堂导学案3-22-6年级:高二班级:学生姓名:制作人:缪恰科目:物理教务审批课题:§2.6变压器一、学习目标1.了解变压器的构造及其工作原理;2.理解理想变压器电压与原副线圈匝数的关系;3.应用理想变压器解决实际问题;4.通过实验探究得出结论,建立理想变压器模型使学生掌握物理研究的基础策略,培养学生推理能力和严谨的科学态度,让学生思维和解决实际问题的能力得到锻炼和提高,培养学生物理学科素养。
二、自学指导与检测与原副线圈线圈匝数的关系(2)根据能量守恒,理想变压器工作时,它的输入功率等于输出功率,即3.理想变压器的电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈的电压与它们的匝数成,即。
4.理想变压器的电流与匝数的关系(1)理想变压器原、副线圈的电流与它们的匝数成,即。
(2)变压器电压较高的一边电流,而电压较低的一边电流,因此变压器中匝数较多的线圈可用的导线绕制,而匝数较少的线圈则使用的导线绕制。
阅读P49-51其他常见的变压器:自耦变压器、调压变压器、多个副线圈的变压器、电压互感器、电流互感器5.其他常见的变压器(1)自耦变压器:(2)调压变压器:(3)多个副线圈的变压器:(4)电压互感器:(5)电流互感器:三、实验探究器材:学生电源、可拆变压器、交流电压表实验步骤:在变压器原线圈输入4~8V的交流电压,在副线圈接上交流电压表,如图所示.先保持原线圈匝数不变,改变副线圈的匝数,观察电压表的示数;再保持副线圈匝数不变,改变原线圈的匝数;观察电压表的示数在原线圈两端输入不同的电压多做几次。
将实验数据填入下表中.次数n1/匝n2/匝n1/n2U1/伏U2/伏U1/U2 123四、小结(一)变压器的结构:(二)变压器的原理1、当变压器的原线圈加上交变电压时,原线圈中的交变电流在铁芯中激发交变的磁通量,交变的磁通量穿过原线圈也穿过副线圈,在原、副线圈中产生感应电动势。
变压器-导学案
《变压器》导学案【学习目标】1、要知道变压器的基本构造,了解变压器的工作原理。
2、能说出并会运用理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,电流与匝数的关系。
3、要知道变压器在生活中的应用。
4、能知道理想化模型在物理学研究中的重要性。
【重点难点】通过实验探究得到变压器原、副线圈电压和匝数的关系。
变压器变压比的推导过程。
【知识链接】1、什么是法拉第电磁感应定律?2、什么是互感现象?【学法指导】演示可拆变压器、能理解电压与匝数的关系【学习内容】探究一、把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上,小灯泡亮了。
两个线圈并没有直接连接,为什么小灯泡会发光?这个实验说明了什么?探究二、变压器能改变恒定电压吗?为什么?结论:1、变压器的构成?2、变压器的工作原理?3、什么叫理想变压器?问题:变压器是如何变压的?探究一、原副线圈的匝数与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系?(仅限于理论推导)1、实验探究演示可拆变压器实验结论:2、理论推导:理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系?探究二、当理想变压器工作时,原、副线圈电流与匝数有怎样的关系?(学生自主推导)结论:理想变压器有一个副线圈时1、电压关系:变压器原、副线圈的电压之比为;2、功率关系:理想变压器的输入、输出功率为;3、电流关系:变压器原、副线圈的电流之比为。
探究三、理想变压器原、副线圈中电压、电流和功率有怎样的决定关系?【学习小结】本节课学习了哪些内容?看一看学习目标落实了吗?【达标检测】1、为了安全,机床上照明电灯用的电压是36V,这个电压是把220V的电压降压后得到的,如果变压器的原线圈是1100匝,副线圈是多少匝?用这台变压器给60W的电灯供电,原、副线圈中的电流各是多大?2、如图所示,理想变压器的输入端电压 u=220sin100 πt(V) ,原副线圈的匝数之比为:n1 :n2=10:1 ;若图中电流表读数为 2 A ,则( )A.电压表读数为 220 VB.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为 44 WD.变压器输入功率为 440 W3、如图所示,M为理想变压器,电源电压不变,当变阻器的滑动头P 向上移动时,读数发生变化的电表是 ( )A.A1B.A2C.V1D.V24、正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上一定相等的是( )A.电流的频率 B.端电压的峰值 C.电流的有效值 D.电功率【学习反思】。
变压器导学案
第4节变压器【学习目标】1.知道变压器的构造及常见的变压器2.理解变压器的工作原理3.实验探究变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系4.理解理想变压器的特点【学习活动】活动一.了解变压器的构造将可拆变压器拆开,阅读课本,完成以下几个问题:1.变压器各部分名称2.变压器示意图3.变压器的符号活动二.研究变压器的工作原理1.实验一:⑴.将变压器组装好,按如图所示,连接电路⑵.将一个线圈接线柱“0”和“8”接到学生电源“交流档位”⑶.将小灯泡接到另一线圈接线柱“0”和“4”⑷.将电压调到8V,观察小灯泡的会不会发光?⑸.将电压调到10V,观察小灯泡的亮度如何变化?2.实验二:将电源改为“直流档位10V”,其它不变,观察小灯泡的发光情况?3.小组合作,思考讨论,产生以上实验现象的原因?活动三:猜想原、副线圈的电压关系可能与哪些因素有关活动四:探究变压器线圈两端电压与匝数的关系1.实验仪器:学生电源(低压交流12V)、可拆变压器、多用电表(交流电压档)2.画出实验电路图:3.设计实验操作步骤:4.设计实验记录表格:得出探究的结果后,要力求用准确而精炼的语言把它表述出来,如果可能,最好用数学式来表述。
活动五:探究闭合铁芯的作用1.实验:⑴. 将一个线圈接线柱“0”和“8”接到学生电源“交流档位10”⑵. 将小灯泡接到另一线圈接线柱“0”和“4”⑶. 将可拆变压器的铁芯由闭合到不闭合,观察接在副线圈两端的小灯泡亮度如何变化?2.思考:上述实验结论是否还成立?活动六:达标检测1.理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的交流电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝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 VB.6 VC.1 VD.0 V活动七:课堂小结。
(完整word版)变压器导学案
【学习目标】1.了解变压器的构造及其工作原理。
2.知道变压器的原、副线圈中电压与匝数关系,电流与匝数关系。
3.了解变压器在生活中的应用.【自主学习】一、变压器的结构1.变压器的定义在交流电的传输过程中,电压或电压的设备.2.变压器的结构(1)如图甲所示,变压器由闭合的和绕在铁芯上的两个或两个以上的组成,其中闭合铁芯由表面涂有绝缘漆的叠合而成,线圈一般用高强度的漆包线绕制。
在电路中,变压器的符号如图乙所示。
(2)原线圈:与电源相连的线圈,也叫,其两端电压叫,用符号表示.副线圈:与相连的线圈,也叫次级线圈,其两端电压叫,用符号表示。
二、变压器的工作原理1.互感:交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场,交变磁场在副线圈中产生感应电动势,当副线圈闭合时,副线圈中有电流产生,它在铁芯中产生交变磁通量,这个交变磁通量也穿过原线圈,在原线圈中产生的现象。
2.工作原理电磁感应是变压器的工作原理,即是变压器工作的基础。
3.理想变压器(1)变压器线圈的电阻忽略不计,即无“铜损”.(2)闭合铁芯的“漏磁”忽略不计,即无漏磁。
(3)闭合铁芯中产生的涡流为零,即无“铁损"。
即没有能量损失的变压器叫做变压器。
三、科学探究--变压器电压与匝数的关系1.电压与匝数关系:2.功率关系:2.电流与匝数关系:四、自耦变压器1.定义:只有一个绕组的变压器.2.优、缺点(1)优点:可以连续地调节输出电压。
(2)缺点:低压端和高压端直接有电的联系,使用不够安全。
【课堂练习】1.下列有关理想变压器的说法正确的是( )A.原、副线圈中交变电流的频率一定相等B.原线圈的导线比副线圈导线细C.穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等E.变压器是一种能够改变交流电压的设备2. 一台理想变压器,其原线圈为2 200匝,副线圈为440匝,并接一个100 Ω的负载电阻,如图所示.(1)当原线圈接在44 V直流电源上时,电压表示数为______ V,电流表示数为______ A。
变压器导学案
§5.4 变压器导学案【学习目标】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。
4.知道课本中介绍的几种常见的变压器。
【学习重点和难点】重点:理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系。
难点:分析解决理想变压器问题。
【合作探究】一、变压器1.【实验一】演示变压器的变压效果2.定义:用来改变电压的设备,称为变压器。
3.构造:变压器由一个闭合铁芯和两个线圈组成的.与电源连接的线圈叫原线圈,与用电器连接的线圈叫副线圈。
二、理想变压器1.【实验二】探究变压器两端电压的关系合作探究变压器两端电压与线圈匝数可能的关系:①合作探究变压器两端电压与线圈匝数可能的关系:②变压器两端的电压关系:(误差允许范围内)2.工作原理:互感现象是变压器的工作基础.原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的感应磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生变化的感应电流。
3.理想变压器是一种理想化模型,主要有三个特点:(1)铁芯封闭性好、无漏磁,即任意时刻穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都相等.(2)线圈绕组的电阻不计,无分压现象.(3)铁芯中的电流不计,铁芯不发热,无能损现象.4.理想变压器的基本关系(1)原、副线圈两端的电压关系:(2)输出功率与输入功率的关系:(3)原、副线圈中电流的关系(仅限一个副线圈):5.两类变压器副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器.【实验三】演示降压变压器副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器;【小结、反思、拓展】【小试身手】1、(多选题)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=2202sin(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22VB.电压表的指针周期性左右偏转C.输出交变电压频率仍为50HzD.灯泡承受电压的最大值是220 V2、这个“赞”由多个二极管并联组成,最大能承受的电压只有几伏,如果提供的电源为220伏,试用今天所学知识分析,怎样才能成功将“赞”点亮?。
5.4_变压器导学案
选修3-2-5.4变压器课时:1课时设计人:张文学审核人:张砚花[学习目标]:1.了解变压器的结构和工作原理2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律【学法点拨】用电常识:照明灯电压------220 伏机床上照明灯------36 伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压------几万伏远距离输电------几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压交流电因其随时间_________变化,如下图的基本构造图,可以利用上一章学习的__________知识来改变电压以适应各种不同的需要——变压器就是________________的设备【自主学习】一、变压器的构造(1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈初级线圈匝数用n1表示(3)副线圈次级线圈匝数用n2表示(4)输入电压:用U1表示; 输出电压:用U2表示.2.电路图中符号_______________3、铁芯与线圈互相绝缘,变压器副线圈和原线圈电路是否相通?在给原线圈接交变电压U1后,副线圈电压U2是怎样产生的?【思考讨论】1.若给原线圈接直流电,副线圈中会产生感应电流吗?为什么?2.若给原线圈中加入均匀增加的电流I,副线圈中会产生感应电流吗?为什么?3. 若给原线圈中加入周期性的交变电流i,副线圈中会产生感应电流吗?为什么?【合作探究】阅读教材41页探究实验部分二、理想变压器(不计过程中的能量损失)的变压规律(一)电压与匝数的关系:1.闭合铁芯内各处的△Φ/△t的关系?__________________________________2.两侧线圈内的感应电动势关系?_____________________________________3.理想线圈R内__________那么U1与E1,U2与E2的关系?____________________即可得到U1,U2,n1,n2的关系式__________________例1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V 的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝(二) 电流与匝数的关系理想变压器故能量损耗_________, P 入______P 出。
变压器(导)学案
3.4变压器学习目标:1.知道变压器的基本构造.2.理解变压器的工作原理.3.学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题.会分析变压器的动态变化问题,掌握解答此类问题的思路4.知道常见的变压器的类型及它们的应用重点:学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题.难点:理解变压器的工作原理,理解自耦变压器和互感器的原理。
预习新知:一、变压器的结构1.结构如图3-4-1中的实物是示教变压器,它像各种变压器一样,主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈(也叫绕组)两部分组成,铁芯由硅钢片叠合而成,线圈由漆包线绕成.图3-4-1工作时,变压器的一个线圈跟前一级电路连接,叫做原线圈,也叫初级线圈(初级绕组);另一个线圈跟下一级电路连接,叫做副线圈,也叫次级线圈(次级绕组).2.作用能改变交变电流的电压,不改变交变电流的周期和频率.3.常用符号如图3-4-2甲所示,是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成.图3-4-2乙是变压器的符号.甲乙图3-4-2二、变压器为什么能改变电压1.电磁感应现象是变压器的工作基础.当原线圈通过电流时,铁芯中产生磁场,由于交变电流的大小和方向都在不断变化,铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化,通过铁芯副线圈中的磁场也在不断变化,于是副线圈内产生了感应电动势.2.线圈的各匝导线之间是相互串联的,每匝的感应电动势加在一起,就是整个线圈的感应电动势.因此,在同一个铁芯上,哪个线圈的匝数多,哪个线圈的电压就高.例1.下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()答案:C[电压升高,原线圈的匝数要少于副线圈的匝数,要接交流电,接直流电时变压器不工作,故C正确.]针对训练:(多选)如图3-4-3所示为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是()图3-4-3A.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答案:AD[由题设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为输入端即接发电机,Ⅰ为输出端,选项B错;铁芯提供闭合的磁路,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.]理想变压器及其工作原理1.理想变压器的特点(1)变压器变压时不计能量损失,即输入功率等于输出功率.(2)原、副线圈不计内阻.因为理想变压器不计一切电磁能量损失,因此,理想变压器的输入功率等于输出功率,一般实际变压器都可以看成是理想变压器.2.变压器的工作原理电磁感应现象.当交变电流通过原线圈时,由于电流的大小和方向在不断改变,所以铁芯中的磁场也在不断变化,这样变化的磁场就在副线圈中产生感应电动势,由于原、副线圈匝数不同,所以副线圈中输出的电压与原线圈中的电压不同,这样就达到了改变交流电压的目的.[针对训练]1.如图3-4-4所示,变压器原、副线圈匝数比为1∶2,则副线圈中电压表读数为()图3-4-4A.0 V B.2 VC.4 V D.8 VA[由于原线圈接的是直流电源,所以通过副线圈的磁场不变,因此副线圈中电压表读数为0,选项A正确.]理想变压器的规律1.理想变压器原、副线圈基本量的关系(1)升压变压器:n 2>n 1时,U 2>U 1,变压器使电压升高,这种变压器叫升压变压器. (2)降压变压器:n 2<n 1时,U 2<U 1,变压器使电压降低,这种变压器叫降压变压器. 例2:如图3-4-5所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V 60 W ”灯泡一只,且灯泡正常发光,则( )图3-4-5A .电流表的示数为3 2220 A B .电源输出功率为1 200 WC .电流表的示数为3220AD .原线圈端电压为11 V【解析】 由灯泡正常发光可知,副线圈电压为220 V ,由U 1U 2=n 1n 2可知,原线圈电压U 1=20×220 V =4 400 V ,选项D 错误;又因输入功率等于输出功率,P 1=P 2=60 W ,故选项B 错误;电流表读数为有效值,原线圈中电流I 1=P 1U 1=604 400 A =3220 A ,故选项A错误,选项C 正确.【答案】 C [注意事项](1)变压器能改变交流电的电压、电流,不能改变周期、频率.(2)变压器遵守能量守恒定律:P 入=P 出.理想变压器的动态变化问题 1.变压器的动态电路分析一是要符合变压器的基本规律(电压、电流、功率关系);二是要遵循欧姆定律.首先确定是哪些量在变,哪些量不变,然后根据相应的规律判断,具体问题具体分析. 2.需要注意的几点(1)负载增多,不等于电阻变大.并联的负载增多对应用电器增多,消耗功率增大,其总电阻减小.(2)负载发生变化时,电流和电压如何变化的判断:先要由U 1U 2=n 1n 2判断U 2是否变化,再根据U 2及负载电阻变大或变小的情况,由欧姆定律确定线圈中的电流I 2的变化情况,最后再由P 入=P 出判断原线圈中电流的变化情况. 3.动态问题的分析思路可表示为例3:理想变压器的原线圈连接电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q 调节,在副线圈输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,在原线圈上加一电压为U 的交流电,如图1所示.下列情况可能出现的是( )图1A .若Q 位置不变,将P 向上滑动,U ′变大B .若Q 位置不变,将P 向上滑动,电流表的读数变大C .若P 位置不变,将Q 向上滑动,电流表的读数变大D .若P 位置不变,将Q 向上滑动,变压器的输入功率不变【解析】 当理想变压器的输入电压U ,以及原、副线圈的匝数比不变时,副线圈两端的电压也不变,A 项错误;由P 出=U ′2R +R 0知R 增大时,输出功率减小,又由P 入=P 出得原线圈中的电流表读数要减小,B 项错误;Q 向上滑动时,U ′增大,而负载电阻不变,则输出功率要增大,即输入功率也要增大,原线圈中的电流就要增大,C 项正确,D 项错误. 【答案】 C处理这类问题的关键是要分清变量与不变量,弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系.在理想变压器中,U 2由U 1和匝数比决定;I 2由U 2和负载电阻决定;I 1由I 2和匝数比决定.[针对训练]1.如图2所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使( )图2A .原线圈匝数n 1增加B .副线圈匝数n 2减少C .负载电阻R 的阻值增大D .负载电阻R 的阻值减小【解析】 由U 1U 2=n 1n 2,P 出=U 22R 可得P 出=U 21n 22n 21R ,又因为P 入=P 出,所以P 入=U 21n 22n 21R ,分析可得选项D 正确.【答案】 D几种特殊的变压器 1.自耦变压器图3甲所示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.图3调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示.线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上,AB 之间加上输入电压U 1,移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U 2. 电压互感器 电流互感器并联在高压电路中 串联在待测高流电路中(1)电压互感器是降压变压器,据U 1U 2=n 1n 2,知n 1>n 2.电流互感器是升压变压器,据I 1I 2=n 2n 1,知n 1<n 2.(2)区分电压互感器与电流互感器的三个标志 ①测量仪器不同,前者后者; ②原副线圈匝数关系不同;③原线圈接线方式不同,前者接在火线和零线间,后者接在火线上. (3)使用互感器时,一定要将互感器的外壳和副线圈接地.例4:如图4所示,L 1和L 2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n 1∶n 2=1 000∶1,n 3∶n 4=1∶100,图中电压表示数为220 V ,电流表示数为10 A ,则高压输电线的送电功率为( )图4A .2.2×103 WB .2.2×10-2 WC .2.2×108 WD .2.2×104 W【解析】根据题图甲可得,高压输电线的送电电压U=n1n2U甲=220 kV;根据题图乙可得,送电电流I=n4n3I乙=1 000 A;所以高压输电线的送电功率P=UI=220 kV×1 000 A=2.2×108 W,C正确.【答案】 C例5:调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图5甲所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,C、D之间输入交变电压,转动滑动触头P就可以调节输出电压.图甲中两电表均为理想交流电表,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.现在C、D两端输入图乙所示正弦式交流电,变压器视为理想变压器,那么()图5A.由乙图可知C、D两端输入交流电压u的表达式为u=362sin 100t(V)B.当滑动触头P逆时针转动时,M、N之间输出交流电压的频率变大C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表读数变大,电压表读数也变大D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电阻R2消耗的电功率变小【解析】由题图乙可知u=362sin 100πt(V),A错误;M、N之间输出交流电压的频率由输入交流电压的频率决定,B错误;滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,R3减小,由“串反并同”可知电压表读数减小,电流表读数增大,R2消耗的电功率P2=U2R2减小,C错误,D正确.【答案】 D区别电压互感器和电流互感器的方法[针对训练]2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图6中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为I ab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为I cd,为了使电流表能正常工作,则()图6A.ab接MN、cd接PQ,I ab<I cdB.ab接MN、cd接PQ,I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN,I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN,I ab>I cd【解析】 电流互感器ab 一侧线圈匝数比cd 一侧线圈匝数少,根据电流关系得I 1n 1=I 2n 2,所以I ab >I cd ,电流表应接在电流较小的一侧,故选项B 正确. 【答案】 B有多个副线圈的变压器副线圈有多个时,电压比等于匝数比仍然成立,电流比不再与匝数比成反比,而要用原、副线圈功率相等去推导.若原线圈中有用电器时,不要把电源电压与原线圈电压搞混,错误利用电源电压去寻找比例关系;而要把原线圈所在电路当做一回路处理,原线圈相当于一非纯电阻用电器,其两端电压与副线圈电压的比值等于匝数比.例5:如图7所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000,两个副线圈的匝数分别为n 2=50和n 3=100,L 1是“6 V 2 W ”的小灯泡,L 2是“12 V 4 W ”的小灯泡.当原线圈接上交变电压时,L 1、L 2都正常发光,那么,原线圈中的电流为( ) A.160 A B.130 A C.120 A D.110A图7【解析】 对多个副线圈,其电压关系有:U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3,由于输入功率和输出功率相等,有n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3.两灯正常发光,对L 1必有U 2=6 V ,I 2=P 2U 2=13A ,对L 2有U 3=12 V ,I 3=P 3U 3=13 A .原线圈上电压U 1=n 1n 2U 2=1 00050×6 V =120 V ,副线圈上总的输出功率P出=P L1+P L2=2 W +4 W =6 W ,原线圈上输入功率P 入=P 出=6 W .原线圈中的电流I 1=P 入U 1=6120 A =120 A ,故选项C 正确.【答案】 C理想变压器的电压关系U 1U 2=n 1n 2,对于一个或多个副线圈均适用,而电流关系I 1I 2=n 2n 1,适用于只有一个副线圈的变压器.处理含有多个副线圈的变压器问题时,首选P 入=P 出,从输出端的P 出打开突破口.[针对训练]3.如图8所示,接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光,那么,理想变压器的匝数比n 1∶n 2∶n 3为( )图8A .1∶1∶1B .3∶2∶1C .6∶2∶1D .2∶2∶1【解析】 灯泡正常发光,可得U A =U B =U C =U D ,所以U 2=2U 3.由变压器的电压比n 2n 3=U 2U 3=2U 3U 3=21,所以n 2=2n 3.同理,灯泡正常发光,功率相等,即P A =P B =P C =P D .由P =I 2R ,得I A =I B =I C =I D ,即I 1=I 2=I 3.由U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3得n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3,即n 1=n 2+n 3=2n 3+n 3=3n 3,所以n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1,故B 正确. 【答案】 B作业:1.(多选)电流互感器和电压互感器如图9所示,其中n 1、n 2、n 3、n 4分别为四组线圈的匝数,a 、b 为两只交流电表,则( )图9A .A 为电流互感器,且n 1<n 2, a 是电流表B .A 为电压互感器,且n 1>n 2, a 是电压表C .B 为电流互感器,且n 3<n 4,b 是电流表D .B 为电压互感器,且n 3>n 4,b 是电压表【解析】 由题图可知A 为电流互感器,B 为电压互感器,因此a 是电流表,b 是电压表,在A 中,有I 1n 1=I 2n 2,要把大电流变为小电流,有n 2>n 1;在B 中,有U 3U 4=n 3n 4,要把高电压变成低电压,则有n 3>n 4,综上可知,A 、D 正确. 【答案】 AD2.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图10所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900 匝;原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V 的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1,负载两端电压的有效值为U 2,且变压器是理想变压器,则U 2和I 1分别约为( ) A .380 V 和5.3 A B .380 V 和9.1 A C .240 V 和5.3 A D .240 V 和9.1 A图10【解析】 对理想变压器,原、副线圈功率相同,故通过原线圈的电流I 1=P U 1=2 000220 A=9.1 A ,负载两端电压即为副线圈电压,由U 1n 1=U 2n 2,即2201 100=U 21 900,可得U 2=380 V ,故B 正确.【答案】 B3.如图11所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线的等效电阻为R .开始时,开关S 断开.当开关S 接通时,以下说法中不正确的是( )图11A .副线圈两端M 、N 的输出电压减小B .副线圈输电线等效电阻R 上的电压增大C .通过灯泡L 1的电流减小D .原线圈中的电流增大【解析】 由于输入电压不变,所以当S 接通时,理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变.并联灯泡L 2,总电阻变小,由欧姆定律I 2=U 2R 2知,流过R 的电流增大,电压U R =IR 增大.副线圈输出电流增大,根据输入功率等于输出功率I 1U 1=I 2U 2得,I 2增大,原线圈输入电流I 1也增大.U MN 不变,U R 变大,所以U L1变小,流过灯泡L 1的电流减小,故B 、C 、D 正确,A 错误. 【答案】 A4.如图12所示,理想变压器有三个线圈A 、B 、C ,其中B 、C 的匝数分别为n 2、n 3,电压表的示数为U ,电流表的示数为I ,L 1、L 2是完全相同的灯泡,根据以上条件不能计算出的物理量是(忽略温度对电阻的影响)( )图12A .线圈A 的匝数B .灯L 2两端的电压C .变压器的输入功率D .通过灯L 1的电流【解析】 由题意知线圈B 两端的电压为U ,设线圈C 两端的电压为U C ,则U C U =n 3n 2,所以U C=n3n2U;通过L2的电流为I,则可以求出L2的电阻,L2与L1的电阻相同,所以可求出通过L1的电流;根据以上数据可以求出L1、L2的功率,可得变压器总的输出功率,它也等于变压器的输入功率;根据题意无法求出线圈A的匝数,故选A.【答案】 A。
3.3 变压器(导学案)(学生版) 高二物理同步高效课堂(人教版2019选择性必修第二册)
第3节变压器导学案【学习目标】1.知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系,会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系,会用能量的观点理解变压器的工作原理。
2.知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型,进一步体会建立理想模型这种思维方法。
3.经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程,提高科学探究的能力。
4.在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯,养成尊重实验数据的严谨科学态度。
【学习重难点】1.教学重点:变压器的工作原理和理想变压器的变压规律,会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系2.教学难点:通过所学知识分析自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理及接入电路特点。
【知识回顾】1.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的______________成正比。
(2)公式:______________。
若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则______________。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是______________,感应电动势的单位是______________。
2.正弦式交变电流的公式和图像物理量函数表达式图像峰值和有效值的关系电动势____________________________电压____________________________电流____________________________【自主预习】一、变压器的原理1.变压器的构造变压器由______________和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示。
(1)原线圈:与______________连接的线圈,也叫______________。
(2)副线圈:与______________连接的线圈,也叫______________。
2.变压器的工作原理变压器工作的基础是______________现象。
电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。
变压器(导)学案
第4节变压器【学习目标】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.理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.4.理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5.知道课本中介绍的几种常见的变压器.【重、难点】重点:理想变压器的原、副线圈中电压与匝数,电流与匝数的关系难点:分析解决理想变压器基本问题【学习过程】一、变压器的原理1.变压器的构造由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图5-4-1所示。
图5-4-1(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。
(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。
2.变压器的工作原理变压器工作的基础是互感现象,电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈,也同时穿过副线圈,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。
3.作用改变交变电流的电压。
二、电压与匝数的关系1.理想变压器没有能量损失的变压器,也是一个理想化模型。
2.电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈的电压之比,等于两个线圈的匝数之比,即:U1U2=n1n2。
3.两类变压器副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器;副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器。
三、两种互感器1.电压互感器把高电压变成低电压。
它的原线圈并联在高压电路上,副线圈接入交流电压表,如图5-4-2甲所示。
2.电流互感器把大电流变成小电流。
原线圈串联在被测电路中,副线圈接入交流电流表,如图乙所示。
图5-4-21.自主思考——判一判(1)变压器只能改变交变电流的电压,不能改变直流电的电压。
(√)(2)实际生活中,不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。
(√)(3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流,还可以改变交变电流的功率和频率。
(×)(4)理想变压器是客观存在的。
(×)(5)U 1U 2=n 1n 2适用于任何理想变压器。
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3、加速度与质量的关系 (1)实验的基本思路:
(1)加速度与力的关系 次数 1
X1 X
2
a1 a2
F1 F2
x1/x2
(2)实验数据记录处理:把不同物体在相同力的作用下的加速度填在表中。 实验数据 a 实验次数 第一次 第二次 第三次 (3)如何分析数据得出 a 与 m 关系? m 2
1 m
3 4 (2)加速度与质量的关系 次数 1 2 3 4 0 M2/M1
X1 X
2
0 F1/F2
M M
2 1
a1 a2
M M
1 2
x1/x2
(二)第二种方案
1、诀窍:其实在这个实验中也可以不测加速度的具体数值,因为我们探究的是加速度与合外力、 质量之间的比例关系。 (1)探究加速度与合外力关系时,只要保持质量不变,改变钩码个数,得到两次实验的钩码重力 之比,再通过纸带得出两次加速度之比,看钩码重力之比是不是等于加速度之比,如果是,说明加 速度与合外力成 。 (2)探究加速度与质量关系时,保证钩码数量不变即合外力不变,改变质量,得到两次质量之比, 再通过纸带得到两次加速度之比,看加速度之比是不是等于质量之反比,如果是,说明加速度与质 量成 。 2、探究:在不需要计算出具体加速度数值的情况下如何从纸带上计算两次加速度之比呢? 如何保证两次实验的时间相同,请大家参考以下方案
(三)实验结论:怎样由实验结果得出结论?
四、总结提升
1、总结本实验的注意事项。
2、通过做实验,你有哪些收获?
3、实验数据处理
第二节
实验:探究加速度与力、质量的关系
【学习目标】
1、掌握实验探究加速度与力和质量的关系的基本思路和注意事项,提高动手实验操作能力。 2、积极讨论展示,大胆质疑拓展,掌握控制变量法、列表法及图象法处理数据。 3、全力以赴投入学习,体验科学探究过程中的严谨,享受成长的快乐。
【使用说明和学法指导】1、认真阅读课本,熟悉控制变量法的实验设计思想和操作方法 2、小
组合作探究,熟悉实验器材,制定实验方案,进行试验,做出图像,进行分析,形成结论,并与同就行,钩码的重力不就是绳子的拉力吗?
【课前预习案】
(一)知识储备: 1、举例说明物体的加速度与合外力和质量有关,且大体说明它们之间是怎样的关系。 2、如果某个物理量与好几个物理之间均有关系,那如何单独研究它与其中一个物理量的关系呢? (二)实验准备: 实验器材: 小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平 本节课我们探究的内容是加速度与力、质量的关系,那实验中肯定要测量计算加速度、质量、合外 力这三个物理量。 1、对于物体运动的加速度的测量计算,哪位同学有好的思路建议?
山东省昌乐二中 2011 级高一物理导学案 编号:02 编制:张东升 李和奎 张立鹏 使用时间:2011-10-13 班级:_____姓名:_____ 小组编号: 组别:_____小组评价: 教师评价: 思考:(1)摩擦力的存在使得到合外力的实验数据太麻烦困难。能不能有好一点的解决方法呢?有 没有办法把摩擦力的影响给消除了呢?实验时怎样就算消除了摩擦力影响?
【课内探究案】
(一)第一种方案
1、实验装置图
2、加速度与合外力的关系 (1)实验基本思路:
2、对于小车质量的测量,我想大家应该知道用什么样的测量仪器吧? (2)实验数据的记录处理:把同一物体在不同的力的作用下的加速度填在表中。 3、如何测量计算小车所受的合外力?(根据老师给你们的实验仪器来思考回答这个问题) 数据 4、如何来测量小车所受的合外力呢?是不是钩码的重力就是小车所受的合外力呢? 完成下列题目,并体验总结: ①如图所示,放在长木板上的木块质量为 m,当木板与水平方向夹角为 θ 时,木块刚好沿长木板匀 速下滑,求木块和木板之间的动摩擦因数。 实验次数 第一次 第二次 第三次 (3)如何分析数据得出 a 与 F 关系? ②如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力 F,那物体现在受到的合外力是多少? 实验 a F