高中物理选修11人教版同步辅导与检测课件：3.4变压器
人教版高二物理选修1-1课件：3.4变压器 (共21张PPT)
U=1Leabharlann 2U m = 0.707 U m
I=
1 2
I m = 0.707 I m
新课导入
世界第一高水坝——长江三峡大坝，巍然耸 立在湖北省宜昌市。三峡电厂的投产，改善了我 国一些地区的电力供应。远在几千千米之外的你 家，也许使用的就是三峡电。
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 电视机显像管却需要10000伏以上电压 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏
理论分析法:
原线圈 副线圈
ΔФ Ｅ1＝ n1 Δt
E1 = E2
ΔΦ Ｅ2＝ n2 Δt
U1
U2
n1 n2
而 E1 =U1 E2 =U 2
U 1 n1 所以： = U 2 n2
即： 原、副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。
U 1 n1 U 2 n2
1．当n2 >n1 时，U2>U1
—— 升压变压器 2．当n2 = n1时，U2=U1 —— 等压变压器 3．当n2 <n1时，U2 <U1 —— 降压变压器
原线圈通以变化的电流时,会产生变化的磁场， 磁通量是全部集中在铁芯内，不管闭合铁芯上绕多少 匝线圈，穿过每组线圈的磁通量的变化率相同。 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。 能的转换： 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 (U1、I1) 磁场能 (变化的磁场) 电能 ( U2、I2)
变压器
原线圈
闭合铁芯
副线圈
电路图中变 压器符号：
n1
n2
n1
n2
无铁芯
高中物理 3.4 变压器同步备课课件 新人教版选修11
也在不断变化感，应于电是动势副线圈(xiànquān)内产生了
．
相互串联
(2)线圈(xiànquān)整的个各线匝圈导线之间是
的，每匝的
感应电动势加在一起，就是
的 感 应 电 动就势高． 因
此，在同一个铁芯上，哪个线圈(xiànquān)的匝数多，哪个
第五页，共31页。
2．思考判断 (1)变压器的工作原理是电磁感应．(√) (2)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√) 3．探究交流 变压器为何不能改变恒定直流电压？ 【提示(tíshì)】 变压器的工作原理是电磁感应，产生 感产电动势的条件是磁通量发生变化，恒定直流电的磁场不 变，故变压器不能改变恒定直流电压．
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(dēngpào)一只，且灯泡(dēngpào)正常发光，
则( ) A．电流表的示数为32202 A
B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为2320 A D．原线圈端电压为11 V
图3－4－4
第二十一页，共31页。
第十五页，共31页。
【解析】 变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当 电流为变化电流时，变压器才起作用，对于恒定电压，变压 器不发挥作用，A错，B对；变压器由绕在同一闭合铁芯上 的线圈构成，线圈至少有两个(liǎnɡ ɡè)，一为原线圈，一为 副线圈，C对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相 连，起负载的作用，副线圈与用电器相连，起电源的作用， D对．
匝数．
【答案(dáàn)】 D
第二十七页，共31页。
4．(2013·清华附中(fùzhōng)检测)如图3－4－5所示，可 以将电压升高后供给家用电灯的变压器是( )
高中物理 第3章 四变压器课件 新人教版选修11
特别(tèbié)提醒 (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．
(2)由UU21＝nn21得： U2＝U1nn21＝220×2424000 V＝44 V(电压表读数)， I2＝UR2＝14040 A＝0.44 A(电流表读数)， P 入＝P 出＝I2U2＝0.44×44 W＝19.36 W.
第十七页，共28页。
答案(dáàn) (1)0 0 (2)44 0.44 19.36 借题发挥 (1)变压器只改变交流电的电压，不改变直流电 的电压． (2)理想变压器的输入功率等于输出功率．输出功率决定输 入功率大小．
第二十八页，共28页。
第五页，共28页。
一、变压器的工作(gōngzuò)原理
变压器的示意图 图3－4－2
第六页，共28页。
变压器的变压原理是电磁感应．如图3－4－2所示，当原线 圈上加交流电压U1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 (zhuǎnhuàn)方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能．
第二十一页，共28页。
【答案】A 【解析】变压器可以改变交变电流的电压、电流，其工作 原理(yuánlǐ)是电磁感应现象．
高中物理人教版选修11课件：第三章 四、变压器
动势相等,才导致电压与匝数成正比;理想变压器可以忽略热损耗,故
输入功率等于输出功率.在本题中,由于交变磁场的变化在原、副线
圈中相等,故电压比等于匝数比,用此规律可由电压比求匝数比.故选
B、D.
答案:BD
方法规律
理想变压器有两个理想化处理:
组的机端电压是 2 000 V,通过 500 千伏超高压输送到远方(左图),到
达用电区后,我们的照明电路只用 220 V 的电压,而城市电车(右图)
却需要 750 V 的电压,你知道人们是如何实现不同电压之间的转换
的吗?
答案:通过变压器实现变压.
二、变压器为什么能改变电压
原线圈中通过电流时,铁芯中产生磁场,由于交变电流的大小和
=
典题例解
【例 2】 (双选)如图甲所示为我们常见的街头变压器,它们通常
是把变电站送来的正弦式交流电压转换为我们生活中常用的交流
电压.原线圈所接电源电压波形如图乙所示,原、副线圈匝数比 n1∶
n2=10∶1,串联在原线圈电路中的电流表示数为 1 A.下列说法中正
确的是(
)
A.变压器输出端所接交流电压表示数为 20 2 V
副线圈中产生很高的电压,这与变压器改变交变电流的作用并不矛
盾.
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。
•12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。
•13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021
端连接光滑导轨,副线圈与电阻 R 相连组成闭合电路.当直导线 AB
人教版高中物理选修1-1课件-3.4变压器
变压器线圈两端的电压与匝数的关系
U1
n1
n2
U2
在误差允许的范围内， 理想变压器原、副线 圈两端的电压之比， 等于两个线圈的匝数 之比。
n1 U1 n2 U 2
变压器的种类
1.升压变压器：
n2 >n1 时，U2 U>1，变压器使电压升高，这种 变压器叫升压变压器。
高压电气设备、电气元件等。
2.降压变压器：
n2 <n1 时，U2 U<1，变压器使电压降低，这种 变压器叫降压变压器。
手机充电器
巩固练习
某机床上用的照明灯电压为36V。如果要 用220V的电压降压得到，机床上变压器的原 线圈匝数是1100，副线圈匝数应该比原线圈 多一些还是少一些？副线圈的匝数是多少？
课堂小结
一、变压器的构造 二、电路符号图 三、变压器的工作原理 四、基本关系式
课后思考题
变压器原线圈和副线圈之间是绝缘的。 如果副线圈多接了几个用电器使得电流增 大了，你认为原线圈中的电流会变化吗？ 说出你的道理。
谢谢
四、变压器
纪事报道
输电过程示意图
街头变压器
变电站的大型变压器
手机充电器
半导体收音机中的小型变压器
示教变压器
变压器的结构
初级线圈
次级线圈
变压器在电路中的符号
U1
n1
n2
U2
演示实验
变压器只适用于 交流电
实验目的 探究变压器两端电压与匝数的关系 实验器材 学生电源、变压器、电压表、导线
实验步骤 1.先保持原线圈匝数不变，改变副线 圈匝数，研究其对副线圈电压影响。
人教版高中物理选修1-1第三章四《变压器》ppt课件
一、变压器的结构
变压器由_______、_______和_________组成。
二、变压器的作用 1.变压器的原原理线:在圈变压器副原线线圈圈上加交闭变合电铁压芯U1后,原线圈 中就有交变电流通过,在闭合铁芯中产生交变的磁通量,这个
交变磁通量穿过副线圈,在副线圈上产生感应电动势。
2.变压器的电压、电流与线圈匝数的关系: (1)变压器原、副线圈两端电压U1、U2与原、副线圈的匝数
n1、n2的关系为_____U__1 _。n1 (2)变压器原、副线圈U两2 端n通2过的电流I1、I2与原、副线圈
的匝数n1、n2的关系为__________。
I1 n2 I2 n1
【名师点睛】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。
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的
电流I1，即
。
n1 n2
I1
n2I2 n1
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
人教版高中物理选修1-1习题课件：3.4 变压器
-8-
四、变压器 一二
2.电压关系: ������� 2
目标导航
Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
由于理想变压器铁芯没有漏磁,原、副线圈中具有相同的磁通
量的变化率 Δ������ 。如图所示, 根据法拉第电磁感应定律,
Rmin=
������2 ������2
=
440
1 2
Ω
=880
Ω
。
答案:C
题后反思常有人以为,保险丝的熔断电流I0就是原线圈中的最大 电流。这是错误的!因为交变电流的有效值是根据热效应定义的,
所以根据热效应而规定的保险丝的熔断电流也必须用有效值来衡
量,即I0是熔断时电流的有效值而不是峰值。
-16-
一二
3.电流关系: ������1 = ������2
������2 ������1
由于不存在各种能量损失,所以变压器的输出功率等于输入功
率,P2=P1,用
U、I
代换得
U2I2=U1I1,所以有
������1 ������2
=
������2 ������1
,
再由
������1 ������2
=
������ 1 ������ 2
-3-
四、变压器 一二三
目标导航
Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
二、理想变压器两个线圈的电压、电流、电功率的关系
1.变压比公式:U1∶U2=n1∶n2。 2.变流比公式:I1∶I2=n2∶n1(只适用于一个副线圈)。
人教新课标高中物理选修325.4变压器课件(46张ppt)
• 【针对训练】 3.如下图，L1和L2是输电线，用
电压互感器和电流互感器测输电功率．假设甲 的两线圈匝数比为50∶1，乙的两线圈匝数比为 1∶20，并且加在电压表两端的电压为220 V， 通过电流表的电流为5 A，那么以下说法正确的 选项是( )
• A．甲是电压互感器，乙是电流互感器 • B．乙是电压互感器，甲是电流互感器 • C．输电线的输送功率为1.21×107 W • D．输电线的输送功率为1.1×106 W
• 解析：导线AB切割磁感线产生的感应电动势为
E感＝Blv.由于B、l、v三个量均不变，故感应电 动势为一定值．因此原线圈两端的电压恒定，
原线圈中电流恒为12 mA.变压器原、副线圈中
无法发生互感现象，副线圈输出电压应为零，
故电流表A2的读数为零，选A. • 答案：A
【误区警示】本题易错选 C.根据电流比II21＝nn21，所以电流 表 A2 的读数应为 I2＝In1n21＝12×4 mA＝48 mA，选 C.错解的原 因是忽视了变压器变压与交流的原理，即电磁互感现象．当原 线圈中电流为直线时，副线圈中无法产生感应电动势，故变压 器只能变交流，而无法变直流．
• A．线圈匝数n1＜n2，n3＜n4
• B．线圈匝数n1＞n2，n3＜n4
• C．甲图中的电表是电压表，输出端不可以短路
• D．乙图中的电表是电流表，输出端不可以断路
• 解析：题图甲中原线圈并联在电路中，应为电 压互感器，为降压变压器，n1＞n2，甲图中的 电表为电压表；乙图中原线圈串联在电路中， 为电流互感器，是升压变压器，n3＜n4，乙图 中电表为电流表，应选项B、C、D正确．
• 三、互感器
• 1．电压互感器：用来高把 电压低变成 电压并， 原线圈 在高压电路上．
高中物理人教版选修1-1课件：第三章 四变压器
【方法技巧】变压器工作时的制约关系
主干梳理
(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比
经典考题
入电压U1决定输出电压U2，即 U2 减小，P出为0，P入为0。
知能训练
(2)功率制约:P出决定P入，P出增大，P入增大；P出减小，P入 (3)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比
n 2 I2 。 n1 n1 一定，且输 n2
主干梳理
经典考题
【名师点睛】对变压器的三点说明
知能训练
(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。
主干梳理
热点1
经典考题
变压器的作用
【例1】变压器是一件重要的电器设备,对变压器的认识正确 的是 ( )
【例2】(2013·东城区高二检测)如图所示,一理想变压器原 线圈两端所加的电压U1=1 100V时,副线圈两端的电压U2=220V。若
经典考题
此变压器副线圈的匝数n2=200,则原线圈的匝数n1为(
)
知能训练
A.2000
B.1000
C.200
D.100
主干梳理
经典考题
知能训练
【解析】选B。由公式U1:U2=n1:n2,可解得n1=1 000,故选B。
n 2 U1 。 n1
n1 一定时，输 n2
入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的 电流I1，即 I1
2.变压器的电压、电流与线圈匝数的关系:
主干梳理 经典考题
(1)变压器原、副线圈两端电压U1、U2与原、副线圈的匝数
U1 n1 n1、n2的关系为________ U2 n 2 。
人教版高中物理选修11课件：第三章 第四节 变压器
由UU12＝nn12可知，原线圈电压 U1＝20×220 V＝4 400 V，选 项 D 错；又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60 W，
故选项 B 错；电流表读数为有效值，原线圈中电流 I1＝UP11
＝4
60 400
A＝2320
A，故选项
A
错，选项
C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、功率 分别为 U1 和 U2、P1 和 P2，已知 n1＞n2，则( )
•
二、变压器的变压规律
1．电压关系． 理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成_正_ 比，即UU12＝nn12. 2．功率关系． 对于理想变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒 可知 P 入_＝_____P 出，即 P1__＝___P2.
拓展 理想变压器原、副线圈基本量的关系
基本 功率关系
P 入＝P 出
答案：D
电压关系 UU12＝nn12，与负载、副
关系
线圈的多少无关
频率关系 f1＝f2(变压器不改变 交流电的频率)
(1)由 U2＝nn21U1 可知 U1 决定 U2，即 因果关系 原线圈两端电压决定副线圈两端的 (n1 和 n2 不 电压
变时) (2)由 P 入＝P 出可知输出功率决定输
入功率，功率按需分配
[典例] 如图所示，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( )
A．电流表的示数为32202 A B．电流输出功率为 1 200 W C．电流表的示数为2320 A D．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，
2017人教版高中物理选修11第三章第四节《变压器》同步检测
2017人教版高中物理选修1T第三章第四节《变压器》word同步检测第四节变压器2017人教版高中物理选修1-1第三章第四节《变压器》word同步检测10、如图3—4-6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-与仏输电B、只减少原线圈匝数C、只增加副线圈匝数D、只减小拆的阻值8、如图3-4-4所示，就是四种亮度可调的台灯示意图，它们所用的白炽灯相同，且都就是“220 V, 40 W”、当灯泡所消耗的功率都调到2』W时，哪种台灯消耗的功率小()线的等效电阻为九开始时，开关S断开，当S 接通时.以下说法中正确的就是()变阻器220 VA图3-4-49、如图3-4-5所示，一理想变压器原戲圈匝数—1 000匝，副线圈匝数^=200匝，交流电源的电动势^311sin(100n t)V,电阻尼8$ Q,电流表、电压表对电路的影响可忽略不计()A、④的示数约为0、10 AB、㊈的示数约为311 VC、©的示数约为0、75 AD、的示数约为44 V图3—4-6A、副线圈两端血川的输出电压减小B、副线圈输电线等效电阻人上的电压降增大C、通过灯光-的电流减小D、原线圈中的电流增大11、钳形电流表的外形与结构如图3-4-7 (a) 所示、图3—4-7(a)中电流表的读数为1、2 A、图3-4-7(b)中用同一电缆线绕了3匝，则((h)图3-4—7A、这种电流表能测直流电流，图3-4-7(b) 的读数为2、4 AB、这种电流表能测交流电流，图3-4-7(b)的读数为0、4 AC、这种电流表能测交流电流，图3—4一7 (b) 的读数为3、6 AD、这卡中电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图3-4-7 （b）的读数为3、6 A二、填空题（本题共4小题，每小题8分，共16分、请将正确的答案填到横线上）]2、变压器由匸、______________ 与______三部分构成、13、变压器的工作原理就是______________ •原线圈中加直流电时，副线圈中 ______________ （填“有”或"无”）电流输出、14、变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数关系为 ____________ ，升压变氐器线圈匝数多、15、一理想变压器，其原线圈匝数为2 200匝, 副线圈匝数为440匝，并接一个100 Q的负载电阻，如图3—4—8所示、图3—4—9（1）熔丝的熔断电流就是多大？（2）当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率就是多大？第四节变压器得分: __________ -题号1234567891011答案12、 ___________ _____________ ____________13、___________ _____________14、___________ _____________15、(1) ____________ _____________⑵_____________________________________________________三、计算题16、第四节变压器参考答案一、选择题1、ABC2、ABC3、B解析：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压与恒泄电流的电路、导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈①中通过的就是恒泄电流，不能引起穿过线圈代的磁通量变化，在副线圈勺上无感应电动势)熔断器; 霓红灯出现，所以伦中无电流通过、点评：本题常见错误就是忽略了变压器的工作条件、变压器常用于交变电路中，对于脉动直流电路，副线圈中也会有电压、4、D解析:最简单的变压器就是由一个横截而为矩形的闭合铁芯与绕在铁芯上的两个线圈组成的,如题图所示、铁芯就是用表而涂有绝缘漆的优质薄硅钢片叠合而成，原线圈与副线圈都用优质的绝缘导线绕制而成、关于理想变压器的基本规律有二：一就是关于原、副线圈的两端的电压比公式为爲=旳①在中学物理阶段，这条规律就是作为实验规律给出的;二就是关于理想变压器的左义：理想变压器在工作时就是没有损耗的.，即输入的功率陽于输岀的功率即P』②由公式①不难判断，当时，故正确选项为D、点评：本题考查了变压器的基本原理，因题目给出了◎＞勺，可知就是一台降压变压器，问题非常基础、5、AD解析：根据绥乜PL P出、Jz即1乩=1 九又知坊—帀得变压器原线圈中的电流电流，根据变压器的原理厶如二叽 其中勺指钳形电流表内部线圈的匝数，"曲待测电 流导线的匝数，❻旨外接电流、当在题图（b ）中用同一电缆线绕了亦九匝，则伽'二3% 则满足1刃广I 賦、解得易=31]= 3、6 X 、点评:本题考查了钳形电流表的使用，求解本题的关键就是分析淸楚钳形电流表的 工作原理,然后再求通过钳形电流表的电流.填空题12、 原线圈副线圈铁芯 13、 电磁感应无纟上 14.冷n 2副15. （1） 0 0 （2）44 0、44 19. 36 100%解析：（1）原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线 圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数 也为零.⑵由曽—盏得U2-U ： —-220X^1^ V-44 V （电圧衣读数）Hi2 200几一器一荷 A-0. 44 A （电流衣读数）P 人—卩出—/z t r 2 — o. 44 X 44 W — 1 9・ 36 W就是理想变压器,效率当然就是100%.计算题16、⑴0、 98 A （2）180 W解析：（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为0、%、I ｝、2、 根据理想变圧•器的输入功率等于输出功率，有： 当坊二"mA 时，厶即为熔断电流，代入数据，得 4二0、 98 A 、（2）设副线圈中电流为7/二"mA 时,变压器的输入功率为儿，根据理想变压器的 输入功率等于输出_u 21>Ul zcr 2\2 3（小 \2 U11U1UlR UJ1 ） R ） R即输入电流与m都有关系・〔力不变•要减小仃•需增大R 的阻值•或增加原线圈匝数小•或减少副 线圈匝数心. 6、 C7、 BC D8、 C点评：（1）由变圧器的电斥比关系器一丄知•输出电斥 AD 解析：①的示数为〔人-— 220 V. （J : — ^--^2§端电八・—・期线9、10、圈的负载电阻的阻值变小.此时M.N 间的输出电斥 不变•副线圈屮的总电流九增大•电阻尺上的电斥降Jj U R -1.R 亦增大•灯泡1“承受的电斥减小・1・】中的电 流减小•故B 、C 正确；由于了2的増大•导致原线圈中的11、C 解析: 钳形电流表的工作 原理就是电磁感应, 电流八相应增大•故I ）正确.所以它只能测宦交变（3）效率"=100%、点评：（1）变压器只 改变交流电压，不能改变 流电压.（2）题目已告诉功率，有:卩匸必，代入数据，得卩匸180取（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、（2）当原线圈接在220 V交变电源上时，电压表示数为___________________ V,电流表示数为A、此时输入功率为______________ W,变压器效率为__________ 、三、计算题（本题共24分、解答时应写出必要的文字说明、方程式与重要的演算步骤，只写岀最后答案的不能得分、有数值汁算的题，答案中必须明确写岀数值与单位）16、如图3-4-9所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额泄电压为1、80X101 2 V的竟虹灯供电，使它正常发光、为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时, 熔丝就熔断、。
人教版高中物理选修1-1课件第三章四、变压器
电压保持一定时，下列各项措施中，可以使变压器的输入功率 一定增加的是( B )
A．副线圈匝数和负载 R 不变，增加变压器原线圈匝数 B．原线圈匝数和负载 R 不变，增加变压器副线圈匝数 C．原、副线圈匝数不变，增加负载 R 的阻值 D．增加负载 R 的阻值和原线圈匝数，副线圈匝数减少
4．在同一个变压器的铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线 圈的电压就越___高_____．
5．对于理想变压器，下列说法中不正确的是( D ) A．原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大 C．原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
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四、变压器
1．把交流电的电压_升__高___或__降__低__的装置叫做变压器，它 是根据__电__磁__感__应___的原理制成的． 2．变压器由_____铁_和芯_______绕__在__铁__芯__上__的__线__圈_组成的． 3．变压器的线圈由_____绝__缘_绕导成线，与_____电连源接的称为原 线圈(又称为__初__级__线__圈__)，与__负__载__相连的称为副线圈(又称为 __次__级__线__圈__)．
高中物理第三章电磁感应3.4变压器课件新人教版选修11
第一页，共28页。
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
第二页，共28页。
读一读
辨一辨
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”
我们认为变压器为理想的,由于理想变压器铁芯没有漏磁,原、副线圈
Δ
中具有相同的磁通量变化率 ,根据法拉第电磁感应定律
,
Δ
Δ
Δ
Δ
副线圈中 E2=n2
Δ
1
1
所以有
=
2
2
原线圈中 E1=n1
第十七页，共28页。
探究(tànjiū)
一
探究(tànjiū)
二
名师精讲
问题(wèntí)导引
由于不计原、副线圈的电阻,因而 U1=E1,U2=E2,所以有
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
部分,了解变压器的结构及变压器在电路(diànlù)中的作用。
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
高中物理 3.4 变压器学案 新人教版选修11
3.4 变压器[学习目标定位] 1.了解变压器的基本构造，知道变压器为什么能够改变交流电压及其和实际变压器的区别.2.通过实验和理论探究，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.4.体验科学探究过程，提高实验设计与分析论证能力．一、变压器的结构1．变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．2．原、副线圈原线圈：与电源(或电路的上一级)连接的线圈叫原线圈(也叫初级线圈)．副线圈：与负载(或电路的下一级)连接的线圈叫副线圈(也叫次级线圈)．二、变压器的工作原理1．原理电磁感应现象是变压器的工作基础．当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的磁场，就会引起副线圈中的磁通量的变化，从而产生感应电动势．2．变压器的作用：能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率.一、变压器的结构变压器组成如图1所示：图11．线圈：由漆包线绕制而成．原线圈连接前一级电路，副线圈连接下一级电路．2．铁芯：由硅钢片叠合而成．3．变压器的符号：如图2所示图2二、变压器的工作原理[问题设计]1．把学生电源、可拆变压器、灯泡按图3和图4连接并分别通入直流电和交流电，观察灯泡是否发光．通入交流电时取下可拆变压器的一块铁芯，使其不闭合，观察灯泡亮度是否变化？图3 图4 答案 通入直流电时灯泡不发光，通入交流电时灯泡发光．通入交流电时取下可拆变压器的一块铁芯，使其不闭合，灯泡亮度明显减弱或不发光．2．理论探究：为什么变压器通以恒定电流灯不发光，而交变电流通过变压器能让灯发光？变压器的铁芯起什么作用？答案 原线圈中通过电流时，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．副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势．变压器的铁芯起通畅磁回路，减小漏磁的作用． [要点提炼]1．变压器工作的基本原理和发电机一样，也是电磁感应现象．2．当原线圈两端加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁场，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁场，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象．3．穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大．4．能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置． 三、变压器的电压比和电流比 [问题设计]1．你能根据变压器的工作原理推导出原、副线圈两端电压的关系吗？答案 设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，由于穿过原、副线圈的磁通量的变化率相同，设在原、副线圈中产生的感应电动势分别为E1和E2，由法拉第电磁感应定律得E1＝n1ΔΦΔt ，E2＝n2ΔΦΔt ，则有E1E2＝n1n2.对于理想变压器E1＝U1，E2＝U2，所以U1U2＝n1n2.这就是电压比关系，即原、副线圈的电压与对应匝数成正比．2．变压器既是改变交流电压的装置，又是电能的传输装置．如果变压器没有电能损失，那么变压器的输入功率与输出功率有何关系？如何用图5中的物理量表示这种关系？原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？图5答案 功率关系：P 入＝P 出，也可以表示为：I1U1＝I2U2； 原、副线圈中的电流与匝数的关系．由I1U1＝I2U2和U1U2＝n1n2得：I1I2＝n2n1. [要点提炼]1．电压比：设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则U1U2＝n1n2.(1)n1>n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器． (2)n1<n2，是升压变压器，发电站出来的电压一般要先经过升压变压器升压． 2．功率关系：理想变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得P 入＝P 出． 3．电流关系：原、副线圈中电流与对应的匝数成反比即，I1I2＝n2n1.[延伸思考]在绕制变压器的原、副线圈时，原线圈与副线圈所用导线的规格是否需要一致？为什么？ 答案 在绕制变压器时，原线圈与副线圈所用导线的规格可以不一致．由I1I2＝n2n1可知，变压器匝数多的线圈通过的电流小，所用导线可以细一些；变压器匝数少的线圈通过的电流大，所用导线应该粗一些．一、变压器的原理例1对一正在工作中的变压器，下述说法正确的是()A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B．铁芯是用来导电的C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D．副线圈相当于一个电源解析原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压和电流，相当于一个电源．答案CD针对训练关于理想变压器，下面各说法中正确的是()A．它的输出功率可以大于它的输入功率B．它不仅可以改变交流电压还可以改变直流电压C．原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D．原、副线圈的电流与它们的匝数成正比答案 C解析理想变压器的输出功率等于输入功率，A错；变压器不能改变直流电压，B错；原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，通过原、副线圈的电流与它们的匝数成反比，C对，D错．二、变压器的规律例2 一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图6所示．图6(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.(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为 V ，电流表示数为 A ，此时输入功率为 W.解析 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零． (2)由U2U1＝n2n1得：U2＝U1n2n1＝220×4402 200 V ＝44 V(电压表读数)，I2＝U2R ＝44100 A ＝0.44 A(电流表读数)，P 入＝P 出＝I2U2＝0.44×44 W ＝19.36 W.答案 (1)0 0 (2)44 0.44 19.36针对训练 如图7所示，一个理想变压器的原线圈接在220 V 的市电上，向额定电压为1.8×104 V 的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过12 mA 时，熔丝熔断．图7(1)原、副线圈的匝数比为多少？ (2)熔丝的熔断电流是多大？ 答案 (1)11∶900 (2)0.982 A 解析 (1)n1n2＝U1U2＝22018 000＝11900(2)I1I2＝n2n1，I1＝n2n1I2＝90011×12×10－3 A≈0.982 A.1．(对变压器原理的理解)对于变压器的工作原理，下列说法正确的是( ) A ．变压器只改变交流电压B ．变压器可以改变交流电压，也可以改变直流电压C ．变压器原、副线圈的磁通量变化率相同D ．变压器副线圈匝数越多，副线圈上的电压越小 答案 AC解析 根据变压器的工作原理，变压器只改变交流电压，选项A 对，B 错；原、副线圈磁通量的变化率相同，选项C 对；由E ＝n ΔΦΔt，可知D 错．2．(对变压器原理的理解)正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上不一定相等的是( )A ．电流的频率B ．端电压的峰值C ．电流的有效值D ．电功率 答案 BC3．(变压器的规律)一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1 200匝，在原线圈两端接有一电动势为10 V 的电池组，则在副线圈两端的输出电压为( ) A ．0 V B ．1.2 VC ．120 VD ．小于120 V 答案 A4．(变压器的规律)如图8所示的理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接一个标有“12 V,100 W”的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为 V ，电流表的读数为 A.图8答案 216 0.46解析 两电表的读数均为原线圈的电压和电流的有效值． 由公式U1U2＝n1n2得U1＝n1n2U2＝18×12 V ＝216 V ，由公式I1I2＝n2n1得I1＝n2n1I2＝118×10012A≈0.46 A.。