人教版高中物理选修3-2 变压器 PPT课件

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人教版高二物理选修3-2-变压器(28张)-PPT优秀课件

(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
=0 思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?
理论推导
请应用法拉第电磁感应定律，推导理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系。
原线圈： U1 E1 Ir
感应定律：n1 t E1
～
～
副线圈： U2 E2 Ir
感应定律： n2 t E2
U 1 n1 U 2 n2
U 1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
课堂练习
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
C 的匝数为(
)
A、36匝 B、72匝
C、720匝
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
人教版高二物理选修3-2 ： 5 .4 变压器 (共28张 PPT)
U 1 n1 U 2 n2
I1 n2 I 2 n1
人教版高二物理选修3-2 ： 5 .4 变压器 (共28张 PPT)
巩固练习
1、理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的
1~2万伏
录音机
6V 9V 12V 彩色电视机显像管
3~4万伏
在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
形形色色的变压器

高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)

题目 21
A组能力训练题1 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：（ B ） 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
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则（ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析：电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器

人教版高中物理选修3—2第五章交变电流-变压器(18张)-PPT优秀课件

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（C ）
A.I2由I1决定 C.P1由P2决定
B.U2与负载有关 D.U1由U2决定
人教版高中物理选修3—2第五章交变电流第4 节：变压器( 共18张P PT)【P PT优秀课件】 -精美版
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人教版高中物理选修3—2第五章交变电流第4 节：变压器( 共18张P PT)【P PT优秀课件】 -精美版
4：一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍
（ D）
A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍 C.负载电阻变为原来的2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍
人教版高中物理选修3—2
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
交流便于改变电压，以适应各种不同的需要
变压器就是改变交流电压的设备
1.示意图
电流互感器
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
人教版高中物理选修3—2第五章交变电流第4 节：变压器( 共18张P PT)【P PT优秀课件】 -精美版
互感器的区分技巧
(1)电压互感器是降压变压器，据
U1 n1 U 2 n2
，知n1>n2。
电流互感器是升压变压器，据

人教版选修3-2 第五章 4变压器 (共18张PPT)

当有几组副线圈时，有：
U1 U2 U3 n1 n2 n3
I1n1 I2n2 I3n3
谢谢！
原线圈接交变电流
e
t3
0
t1 t2
t4 t
原线圈产生感应电动势
在铁芯中产生交变的磁通
纽带
在铁芯中产生交变的磁通
互感现象
副线圈产生感应电动势
副线圈有交变电流
变压器对恒定电流不能变压！变压器的铁芯起什么作用？
四、理想变压器电压比的理论推导
若原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁)，根据法拉第电磁感应定律，原副线圈的感应电动势为：
【课后思考答案】
Байду номын сангаас
1. 绕制原副线圈的导线粗细一样吗？
答：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. 变压器会改变交变电流的频率吗？
答：不会。
3. 若变压器有多个副线圈，下面公式还成立吗？
U1 n1 U 2 n2
I1 n2 I2 n1
检测总用电安全状况
检测墙壁电缆漏电隐患
检测设备运行安全情况
检测接地线漏电
问题:有没有只用一个线圈来实现变压的变压器?
3.自耦变压器
P
U1 n1 n2 U2
降压变压器
U1 n1 n2 U2
升压变压器
U1 A B
U2
自耦调压变压器
一、变压器的构造
课堂小结
二、变压器的工作原理： 1、互感现象； 2、理想变压器：
大型变电所
街头变压器
小型音频变压器
用电设备电灯/电饭锅/洗衣机感应电动机机床照明半导体收音机电视机显像管手机笔记本电脑

人教版高中物理选修3-2第五章变压器课件(16页)-PPT优秀课件

使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
课堂练习
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
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
3、互感器分类：电压互感器和电流互感器
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
副线圈回路有： E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2，则：
U 1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的
示数12mA,则电流表A2的示数为( B ) A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
人教版高中物理选修3-2第五章第4节变压器课件（共16张P PT）【 PPT优秀课件】-精美版
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2

4 变压器秋学期高中物理选修3-2(人教版)PPT课件

UU12＝nn12. 3.降压和升压变压器如果副线圈的电压比原线圈的电压低，这样的变压器
叫作降压变压器，反之则叫升压变压器.
4.常见的变压器自耦变压器、调压变压器、电流互感器、电压互感器. 判断正误（1）理想变压器的输入功率和输出功率相等（. ）（2）输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高.（）（3）变压器能改变所有电流的电压. （）答案：（1）√ （2）× （3）×
再由U1＝n1得电流关系为I1＝n2或
U2 n2
I2 n1
n1I1＝n2I2.
若有多个副线圈时，有 P1＝P2＋P3＋…，即 U1I1＝
U2I2＋U3I3＋….
将 U1∶U2∶U3∶…＝n1∶n2∶n3∶…代入得
n1I1＝n2I2＋n3I3＋….
【典例 1】（多选）匝数比为nn12＝110的变压器（输入端接正弦式交流电源）与电阻 R、交流电压表 V、交流电流表 A 按图甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙是 R 两端电压 U 随时间变化的图象，Um＝10 2 V，则下列说法正确的是（）
第五章交变电流
4变压器
学习目标
重点难点
1.了解变压器的构造及几种常见的变压器. 2.理解变压器的工作原理. 3.掌握理想变压器电压与匝数的关系，并能用它解决相关问题. 4.掌握变压器的功率关系，并能推导出原副线圈的电流关系
重点
1.变压器的工作原理的理解. 2.电压和匝数的关系
难点
1.互感的理解. 2.多个副线圈的变压器电压、电流关系的理解及应用
n2ΔΔΦt ，故有EE12＝nn12；若忽略左边线圈的电阻，则有 E1＝E ，电源这样看来只要 n1≠n2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.

人教版高中物理精品系列：选修3-2第五章第四节《变压器》课件

6．电流关系由功率关系，当只有一个副线圈时，由 I1 U2 U1 n1 I1 n 2 U1I1＝U2I2，得＝，由＝，得：＝ I2 U1 U2 n2 I2 n 1 若有多个副线圈时，有 P1＝P2＋P3＋…，即 U1I1＝U2I2＋U3I3＋… 将 U1︰U2︰U3︰…＝n1︰n2︰n3︰…代入得 n1I1＝n2I2＋n3I3＋…
I1n1=I2n2+I3n3
小结
一、变压器的构造 1．示意图 2．符号二、变压器的工作原理：变压器不改变交变电流的频率． 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器：
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
U1 n1 U 2 n2
I1 n2 I2 n1
第五章交变电流
4 变压器
本节课主要内容：
1、变压器的结构
2、变压器的工作原理 3、电压和匝数的关系
复习提问
1、产生感应电动势条件是什么？
只要穿过线圈的磁通量发生变化
2、法拉第电磁感应定律内容
3、什么是互感现象？
N E t
手机电压3～4.2V
半导体收音机电源电压不超过10V
洗衣机等家用电器电压220V
[特别提醒](1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。 • (2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。
考点题型设计
重点难点突破
二、变压器工作时的制约关系及动态分析 • 1．电压制约 • 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1 • 2．电流制约 • 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1

人教新课标高中物理选修3-2 5.4变压器课件(46张ppt)

• 【温馨提示】(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率． • (2)可以把理想变压器的副线圈看作给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法．
• 三、常见的变压器 • 1．自耦变压器 • 如图所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用．
• 【题后总结】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，U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定，I1由I2和匝数比决定．
• 【针对训练】 2.某同学自制变压器，原线圈为 n1匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成如图所示电路．S为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1＝Umsin ωt的交流电源．下列说法正确的是( )
①没有能量损失(铜损、铁损) 理想变压 • 2．理想变压器原、副线圈物理量之间的关系 ②没有磁通量损失(磁通量全部集中器在铁芯中) 功率关原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出系原、副线圈的电压比等于匝数比，电压关公式：U1/U2＝n1/n2，与负载、副系基线圈的多少无关本 ①只有一个副线圈时：I1/I2＝n2/n1
• 二、变压器工作时的制约关系及变压器的动态分析 • 1．电压制约 • 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1，可简述为“原制约副”． • 2．电流制约 • 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1，可简述为 “副制约原”．

人教版高二物理选修3-2第五章 5.4.变压器2(17张PPT)

I2＝P2/U2
• ③总功率
P入＝P出（P1＝P2）
即变压器的输入功率是由输出功率决定的。
• 4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
• ①原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1
• ②负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1
n2
R
2.互感器
零线火线
n1
n2 V
电压互感器
使用时把原线圈与电路并联，n1>n2
钳式电流表
零线火线
n1
n2 A
电流互感器
使用时把原线圈与
电路串联，n1<n2
例4、（单选）钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流
表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则（ C ）
1.功率关系： 2.电压关系：
U1 n1 U 2 n2
3.电流关系：
P1＝P2+P3
I1
I2
n2 U2
R
~U1 n1
I3
n3
U3
R
例2.如下图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
[特别提醒]
(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入” ，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。
(2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。

人教版物理选修3-2课件：5.4变压器 (共19张PPT)

普通高中课程标准实验教科书3-2 第五章《交变电流》第四节
变压器
用电器
额定工作电压
用电器
额定工作电压
随身听
3V
机床上的照明灯
36V
扫描仪
12V
防身器
3000V
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管几万伏
录音机
6V 9V 12V 彩色电视机显像管十几万伏
变电站的大型变压器
城乡变压器
三、实验:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
1.方法：控制变量法
2.电路设计 3.器材
（1）保持U1和n1不变，改变n2，研究n2对U2的影响
U1 =
V n1=
。
1
2
3
n2
U2
（2）保持U1和n2不变，改变n1，研究n1对U2的影响
U1 =
V n2=
。
1
2
3
n1 U2
实验结论：原副线圈两端电压之比
各式变压器
可拆式变压器
一、变压器构造
铁芯
1.构造：
（1）闭合铁芯
（2）原线圈(初级线圈)
原线圈
副线圈
2.示意图
（3）副线圈(次级线圈)
3.电路图中符号
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
二、变压器的工作原理
原线 ∽ U1
n1 n2
U2
∽副线
圈
铁芯
圈
互感现象：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
n1 n2
U2
即：原、副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。
注意：
变压器只改变交流电的电压，不改变交流电的周期和频率

人教版高中物理选修3-2变压器公开课教学课件共16张PPT

C．48mA D．与负载R的值有关
(4)输入电压U1 输出电压U2
2、电路图中变压器符号
n1
n2
无铁芯
n1 n2
有铁芯
（二）理解变压器
问题：变压器原、副线圈不相通，在给原线圈接交变电源后，副线圈电能是怎样产生的？
变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e
原
副
∽U1线圈
n1 n2
线圈
U2
0
t1
t2 t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
2、能量转化：电能→磁场能→电能
三、应用理想变压器 P入＝P出 U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n1
练习1、理想变压器原、副线圈的匝数比
n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1 的示数12mA，则电流表A2的示数为（B） A．3mA B．0
人教版高中物理选修3-2 变压器公开课教学课件
共16张PPT
2020/9/19
（一）认识变压器
变压器的构造
1、构造示意图(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成
原 ∽U1线
圈
铁芯
n1 n2
()2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示
副
与交变电源相连
线圈
U2
(3)副线圈(次级线圈)
其匝数用n2表示
与负载相连
电能 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
理想变压器
如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够忽略原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器.这是物理学中又一种理想.8V

高中物理选修3-2课件：第五章第四节变压器3 (共21张PPT)

小结：
• 变压器由套在闭合铁芯上的原、副线圈组成，
互感现象是变压器工作的基础.
• 对于理想变压器有：
P1=P2 ,
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
补充 1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系
（1）电压关系
U1 n1 U2 n 2 U1 n 1 U3 n 3 U 2 n2 U 3 n3
（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：把高电压变成低电压，变压比 U1／U2 ，在电路中的连接如右图所示．
（2）电流互感器：把大电流变成小电流，变流比 I1 ／I2，在电路中的连接如下图所示．
U2
电路中的符号
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线圈，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．变压器的工作原理（1）互感现象：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到磁场能再到电能的转化．（3）变压器只能工作在交流电路．如果变压器接入直流电路，在铁芯中不会产生交变的磁通量，没有互感现象出现，所以变压器仅工作于交流电路．
U1
n1 n2 L2
L3
L4
例3.一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝，n3＝600 匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2＝1A， I3＝4A，求原线圈中的电流。解析：对于理想变压器，输入功率与输出功率相等，则有I1n1＝I2n2＋I3n3

高级中学高中物理人教版选修32课件：第五章+交变电流第4节+变压器(PPT30张)

6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/192021/11/192021/11/1911/19/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/192021/11/19November 19, 2021
如果理想变压器有多个副线圈，则：
I1 U 1 ＝ I2 U 2 ＋ I3 U 3 -压器
1、自耦变压器特点：只有一个线圈，可升压，也可降压
2、调压变压器特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节
3、互感器分类：电压互感器和电流互感器
课堂练习
3、如图所示：理想变压器的原线
圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不
计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和
用电器上R1的功率PR1将分别（D ）
A. U 增大、I 增大、PR1 增大 B. U 不变、I 减小、PR1 增大
C. U 减小、I 减小、PR1 减小 D. U 不变、I 减小、PR1 不变
在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是 220V，那么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
变电站的大型变压器
城乡变压器
各式变压器
可拆式变压器
复习提问
1、产生感应电动势条件是什么？ 2、法拉第电磁感应定律内容 3、什么是互感现象？
一、变压器的构造
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
铁芯起到了能量转换的作用。