变压器导学案1.doc
人教新课标2变压器导学案(1)
第4课时：变压器一、学习目标：1、了解变压器的构造，了解变压器在生活中的应用，理解变压器的变压原理。
2、探究理想变压器的原副线圈中的电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。
3、会利用匝数比和能量守恒进行简单的计算。
二、复习引入：1、产生感应电动势的条件是什么？2、在电磁感应现象中，什么是自感和互感？思考：把两个没有导线相连的线圈套在同一闭合铁芯上，一个线圈连接到交流电源上，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡会亮吗？[引入新课] 观察小灯泡会不会亮的演示实验，思考为什么会发生这样的现象？三、知识构建1、知识储备结合右图认识什么是原线圈（初级线圈）；什么是副线圈（次级线圈）。
认识变压器的符号。
2、变压器变压原理变压器的工作基础是电磁感现象中的。
从能量转换的角度分析，线圈内的能量是怎样转换的？思考：变压器能改变直流电的电压吗？结合观察老师的演示实验，思考为什么？3、电压与匝数的关系（1）实验探究：在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系中，采用的电源是：。
在实验过程中，接入一定的输入电压，先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究由于副线圈匝数改变的副线圈电压的影响，这在物理研究中称为方法。
（2）设原副线圈的电压分别为U1了、U2，匝数分别为n1、n2，哪么，电压与匝数的关系是：（3）尝试推导：假设变压器的输入功率等于输出功率，推导变压器原副线圈中的电流与匝数的关系：若n1大于n2，叫变压器；n1小于n2叫变压器。
4、拓展：思考：原线圈和副线圈中的电流与它们的匝数成反比，哪么当副线圈中的电流变化时，原线圈中的电流如何变化呢？问题一：如右图所示的实验电路，其中n2＝1600匝，n1＝400匝。
当开关闭合增加时，的读数如何变化？，并思考为什么？问题二、开关均闭合，将副线圈的匝数改为200匝，灯的亮度如何变化？为什么？允许通过电流为3安培，则副线圈至多可问题三、保持原来的匝数不变，若A1接几盏小电珠？（提示：从理想变压器的输入功率与输出功率相等入手）四、典型例题1、如图a所示，AB两端接直流稳压电源，U AB＝100V，R0＝40Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，当滑动片处于变阻器中点时，试问：（1）C、D两端电压U CD为多少？（2）通过电阻R0的电流为多少？2．如图b所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值U AB＝100V，R0＝40Ω，当滑动片处于线圈中点位置时，试问：（1）C、D两端电压的有效值U CD为多少？（2）通过电阻R0的电流有效值为多少？3．变压器原线圈和副线圈的匝数比为10:3，副线圈的负载电阻为10Ω，消耗的电功率为，则原线圈的电压为多少，电流为多少。
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(导)学案
1.4变压器[学习目标] 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．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，掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．预习新课： 前置知识1．当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感．利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈．2．电流在一段电路上做功的功率P 等于电流I 与这段电路两端的电压U 的乘积，即P ＝UI .预习知识点一、变压器的结构与原理1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两组线圈组成的，与交流电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈．2．变压器的原、副线圈并不相连，电能从原线圈通过磁场传输给副线圈．二、变压器的电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2. 三、电流与匝数的关系理想变压器原、副线圈中的电流I 1、I 2与它们的匝数n 1、n 2的关系：I 1I 2＝n 2n 1. 四、电压互感器和电流互感器1．电压互感器是一种降压变压器，它的初级并联在高压交流线路上，次级则与交流电压表相连．2．电流互感器是一种升压变压器，它的原线圈串联在被测交流电路中，副线圈与交流电流表相连.学习探究：一、变压器的原理及电压与匝数的关系[问题设计]把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上(如图1所示)．图1(1)小灯泡能发光吗？为什么？(2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？ (3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因． 答案 (1)能发光，当左边线圈加上交变电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同，若左边匝数为n 1，则E 1＝n 1ΔΦΔt ；若右边匝数为n 2，则E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有E 1＝E 电源，这样看来小灯泡两端电压与左侧交流电源电动势及两线圈匝数比n 1n 2都有关系． (3)不亮．原线圈接到恒定直流电源上，通过原线圈的电流的大小、方向均不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以小灯泡不亮．这种现象说明，变压器不能改变恒定电流的电压．[要点提炼]1．互感现象是变压器的工作基础．因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(后两空填“变化”或“恒定”)2．变压器不能(填“能”或“不能”)改变交变电流的频率．3．变压器中的电压关系：(1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2. (2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…… 4．原、副线圈的地位(1)原线圈在其所处回路中充当负载．(2)副线圈在其所处回路中充当电源．二、理想变压器中的功率关系及电流关系[问题设计]1．什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？答案 理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出．2．若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？答案 由能量守恒定律，有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2.所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.3．若有多个副线圈时，电流与匝数间的关系是什么？答案 若有多个副线圈P 1＝P 2＋P 3＋……，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋……将U 1∶U 2∶U 3∶……＝n 1∶n 2∶n 3∶……代入得n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……[要点提炼]1．理想变压器的特点：(1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失．(2)原、副线圈不计内阻，即无能量损失．实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器．2．功率关系：P 入＝P 出．3．电流关系：(1)若只有一个副线圈，有I 1U 1＝I 2U 2，即I 1I 2＝n 2n 1. (2)当有多个副线圈时I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋……得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋……三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析1．变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. (2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小，P 出为0，P 入为0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1. 2．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，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1；(2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.典例分析：一、对变压器的原理的理解例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( )A ．通过正弦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解析 I 变化，则磁场变化，由于面积S 不变，故Φ变化，A 错误．因理想变压器无漏磁，故B 、C 正确．原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D 错．答案 BC二、理想变压器基本规律的应用例2 理想变压器连接电路如图2甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A ，则( )图2 A ．电压表读数为282 VB ．电压表读数为28.2 VC ．输入功率为56.4 WD ．输入功率为40 W 解析 由题图乙可知，U m ＝282 V ，则输入电压有效值U 1＝U m 2≈200 V ．根据U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝20 V ，再根据I 1I 2＝n 2n 1知，I 1＝0.2 A ，输入功率P ＝U 1I 1＝40 W ，故A 、B 、C 错，D 正确．答案 D三、理想变压器中的动态分析例3 如图3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，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1为原线圈中的电流，则( )图3A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 扳向b 时，I 1将增大B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 扳向a 时，R 消耗的功率减小C ．保持U 1不变，K 接在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变，K 接在a 处，若U 1增大，I 1将增大解析 保持U 1及P 的位置不变，K 由a 扳向b 时，n 1减小，n 2n 1增大，由U 2＝n 2n 1U 1知U 2变大，则输出电流I 2增大，输出功率增大，输入功率也增大，由P 1＝U 1I 1知，I 1增大，A 正确．同理，K 若由b 扳向a ，R 消耗功率将减小，B 正确．U 1不变，K 接在a 处，使P 上滑时，I 2减小，I 1也减小，故C 错．保持P 的位置不变，K 接在a 处，使若U 1增大，则U 2也增大，即I 2＝U 2R 增大，又I 1I 2＝n 2n 1，故I 1也应增大，故D 正确． 答案 ABD课堂练习：1．(对变压器原理的理解)如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝4∶1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA ，则副线圈中电流表的示数是( )图4A ．3 mAB ．48 mAC ．零D ．与R 阻值有关 答案 C 解析 当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C 正确．2．(理想变压器基本规律的应用)如图5所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V ,6 W ”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是 ( )图5 A ．120 V ,0.10 AB ．240 V ,0.025 AC ．120 V ,0.05 AD ．240 V ,0.05 A 答案 D 解析 灯泡正常工作，副线圈电压U 2＝12 V ，副线圈电流I 2＝2×612 A ＝1 A ，根据匝数比得原线圈电流I 1＝120I 2＝0.05 A ，原线圈电压U 1＝20U 2＝240 V ，选项D 正确．3．(理想变压器中的动态分析)如图6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压u，其瞬时值表达式为u＝220 2 sin (100πt) V，现把单刀双掷开关与a 连接，则()图6A．电压表的示数为22 VB．流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次C．在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．若把单刀双掷开关由a扳向b时，保持滑动变阻器的触头P不动，电压表示数变大，电流表的示数变小答案AB解析理想变压器可以变压、变流，但不改变功率和频率；由交变电压的表达式可知，该交变电压的频率为50 Hz，而产生交变电压的线圈每转一圈，其电流变向两次，故B 正确；电压表的读数是有效值，根据理想变压器的变压比等于匝数比可知，该电压表的读数为22 V，A正确；滑动变阻器的触头P向上移动，其接入电路的阻值减小，而变压器两端的电压不变，则电压表的读数不变，副线圈中的电流变大，则电流表的读数变大，C错误；单刀双掷开关由a扳向b，变压器的原线圈的有效匝数减小，由Un1＝U′n2可知，U′变大，变压器的输出功率和输入功率变大，故电压表和电流表的读数都变大，D错误．作业：题组一对变压器原理的理解1．如图所示四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以，C错误，只有D能实现升压．2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是()A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1答案BD解析对于理想变压器，认为无磁通量损失，因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同，磁通量的变化率相同，每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比．理想变压器没有能量损失，故输入功率等于输出功率．题组二理想变压器基本规律的应用3．如图1所示，一理想变压器的原线圈匝数为n1＝1 100匝，接电压U1＝220 V的交流电，副线圈接“20 V10 W”的灯泡，灯泡正常发光，可知()图1A．副线圈的匝数n2＝200匝B．副线圈中的电流I2＝0.5 AC．原线圈中的输入功率为10 WD．原线圈中的电流I1＝0.1 A答案BC解析本题考查变压器的知识．意在考查学生对变压器知识的理解．由于理想变压器的电压比等于匝数比，副线圈匝数n2＝100匝，A错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等．所以原线圈的输入功率为10 W，C正确；由功率P＝UI可得副线圈中的电流I2＝0.5 A，原线圈中的电流I1＝n2n1I2≈0.045 A，B正确，D错误．4.如图2所示，理想变压器的原线圈接在u＝220 2 sin (100πt) V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是()图2A．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为220 2 WC．副线圈中电压表的读数为110 2 VD．副线圈中输出交流电的周期为50 s答案 A解析先计算副线圈的电压的有效值，原线圈电压的有效值为220 V，根据匝数比可以得到副线圈的电压的有效值为110 V，根据负载电阻的大小可以知道副线圈中电流为2 A，根据原、副线圈的输入功率和输出功率相等可以知道原线圈中输入功率为220 W，电流有效值为1 A．副线圈中输出交流电的周期与原线圈相同为0.02 s.5．一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是()A．5 A,250 V,50 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103 kW答案 A解析 由I 1I 2＝n 2n 1得：I 1＝140×200 A ＝5 A ；由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140V ＝250 V ；由理想变压器功率关系得：P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝200×250 W ＝50 kW.故正确选项为A.6．图3甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是( )图3A ．线圈匝数n 1<n 2，n 3<n 4B ．线圈匝数n 1>n 2，n 3>n 4C ．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D ．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路答案 CD 解析 题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n 1>n 2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n 3<n 4，题图乙中的电表为电流表，故选项C 、D 正确．7.如图4所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz 的正弦交变电源相连，两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V ．则 ( )图4A ．电流表的读数为0.5 AB ．流过电阻的交变电流的频率为100 HzC ．交变电源的输出电压的最大值为20 2 VD ．交变电源的输出功率为2.5 W答案 CD 解析 根据欧姆定律可得副线圈中的电流I 2＝U R ＝0.25 A ，根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系I 1I 2＝n 2n 1可解得，I 1＝0.125 A ，A 错误；理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同，都为50 Hz ，B 错误；副线圈输出电压的有效值为10 V ．根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U 2m ＝10 2 V ．原、副线圈电压比为U 1U 2＝n 1n 2，可得交变电源输出电压的最大值为U 1m ＝20 2 V ，C 正确；对于理想变压器，交变电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率，P ＝2×5220 W ＝2.5 W ，故D 正确．题组三 理想变压器中的动态分析8．如图5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，以下说法中正确的是 ( )图5A ．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 ．通过灯炮L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大答案 BCD 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，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压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．9．如图6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6A ．原线圈匝数n 1增加B ．副线圈匝数n 2增加C ．负载电阻R 的阻值增大D ．负载电阻R 的阻值减小答案 BD解析 由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22R 可得P 出＝U 21n 以22n 21R 又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 21n 22n 21R 分析可得选项B 、D 正确．10.有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图7所示，在副线圈两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，则( )图7A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小 答案 BC解析 保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，R 变大，由I 2＝U 2R 0＋R知I 2减小，I 1减小，故电流表的读数变小，A 错误，B 正确；保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，副线圈的匝数增多，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0知I 2增大，I 1增大，故电流表的读数变大，C 正确，D 错误．。
变压器导学案
变 压 器（使用时间：2013.2.28）编写人：熊贵明 审核:高二物理组 姓名 班级 完成情况学习目标（一）知识与技能1、知道变压器的构造及几种常见的变压器2、用实验探究变压比关系，认识变压器的原理基础3、理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，并能用它分析解决有关问题。
4、知道理想变压器是一种化模型和能量守恒关系的应用。
（二）过程与方法利用实验法使学生通过对变压器的客观认识去理解客观实在性。
（三）情感态度与价值观通过类比的方法，培养学生的逻辑思维能力。
重 点:理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系 难 点:能量守恒关系的应用 【自主学习】要点一 变压器两线圈电压、电流与匝数的关系1．对理想变压器，穿过两个线圈的磁通量始终相同，原线圈产生的电动势为E 1＝n 1ΔΦΔt，副线圈产生的电动势为E 2＝n 2ΔΦΔt ，E 1E 2＝n 1n 2.2．互感器(1)电压互感器：用来把高电压变成低电压，它的原线圈并联在高压电路L ，副线圈接入交流电压表，如图5－4－2甲所示．图5－4－2(2)电流互感器：用来把大电流变成小电流，副线圈比原线圈匝数多，线圈串联在被测电路中，副线圈接入交流电流表，如图5－4－2乙所示．要点二 解决变压器问题的思路1．电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为U 1U 2＝n 1n 2；当变压器有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝……2．功率思路：理想变压器的输入、输出功率为P 入＝P 出，即P 1＝P 2；当变压器有多个副线圈时P 1＝P 2＋P 3＋……3．电流思路：由I ＝P U 知，对只有一个副线圈的变压器有I 1I 2＝n 2n 1；当变压器有多个副线圈时n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……4．制约思路(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输出电压U 2由输入电压决定，即U 2＝n 2U 1n 1，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n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1＝n 2I 2n 1，可简述为“副制约原”．(3)负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2＝P 负1＋P 负2＋……；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2＝P 2U 2；③总功率P 总＝P 线＋P 2.三、变压器问题的易错点1．由I 1I 2＝n 2n 1知，对于只有一个副线圈的变压器：电流与匝数成反比．因此，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的电流大，应用较粗的导线绕制．2．变压器的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，电流关系要从功率关系(输入功率总等于输出功率)得出，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…，根据U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…，知电流与匝数关系为：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋….3．变压器的输入功率决定于输出功率，同理输入电流决定于输出电流，若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率为零．4．变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率和交变电流的频率，输入功率总等于输出功率，副线圈中交变电流的频率总等于原线圈中交变电流的频率．5．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. 【疑难问题】_____________________________________________________________________________________________________________________________________【典型例题】题型一 理想变压器的常规考查一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图1所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( D )图1A ．流过电阻的电流是20 AB ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD ．变压器的输入功率是1×103 W思维步步高 原、副线圈的电压存在什么关系？怎样求解输出端的电压和电流？电压表的示数是什么值？怎样从图象上进行求解？电阻发出的热量的计算方法是什么？输出功率和输入功率有什么关系？答案解析 设输入电压为U 1，输出电压为U 2，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I ＝U 2R ＝10010 A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1分钟内电阻产生的热量Q ＝I 2Rt ＝102×10×60 J ＝60 000 J ，故选项C 错误；P 输入＝P 输出＝U 22R＝1×103 W ，故选项D 正确．拓展探究 如图2所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u ＝U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5 Ω的负载电阻．若U 0＝220 2 V ，ω＝100π rad/s ，则下述结论正确的是( AC )图2A ．副线圈中电压表的读数为55 VB ．副线圈中输出交流电的周期为1100πsC ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD ．原线圈中的输入功率为110 2 W题型二 理想变压器的动态分析一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R .设原线圈的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈的电流为I 2，输出功率为P 2.当R 增大时( B )A ．I 1减小，P 1增大B ．I 1减小，P 1减小C ．I 2增大，P 2减小D ．I 2增大，P 2增大思维步步高 当负载增大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？解析 副线圈的电压不变，当副线圈接的电阻R 增大时，I 2减小，P 2减小，因为P 1＝P 2，所以P 1减小，I 1＝n 2n 1I 2，I 1也减小．拓展探究 如图3所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的．和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；、和为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3.现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是(BC )图3A ．U 2变小、I 3变小B ．U 2不变、I 3变大C ．I 1变小、I 2变小D ．I 1变大、I 2变大【针对训练】1．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图8所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，AB 间加上正弦交流电压U ，移动滑动触头P 的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q ，则( )A ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变大B ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变小C ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小2．如图9所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1.原线圈接正弦交流电压U ， 输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R .当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )A ．电动机两端电压为IRB ．电动机消耗的功率为I 2RC ．原线圈中的电流为nID ．变压器的输入功率为UIn3．理想变压器的原线圈接入表达式为i ＝I m sin ωt 的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4 A ，当t ＝38T 时，原线圈的电流i ＝30 mA ，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为( )A ．4∶30B ．40∶3C ．3∶40 2D ．40 2∶34．如图11所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V ，0.25 W ”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比． (2)发电机的输出功率．图11课后反思：1、BC2、 D3、 B4、变小 变小 不变 增大5、答案 (1)3∶1 (2)6.67 W解析 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝0.256 A ＝124A ，次级线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A ．变压器输入功率等于I 1U 1＝I 2U 2＝6 W ，变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13 A(I 1＝3 A 应舍去，据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31. (2)发电机输出功率W.P ＝I 1E ＝6.676、答案 (1)220 V 0 (2)214.68 V (3)57.1 W解析 (1)将变压器视为理想变压器．设空载时次级线圈的端电压为U 2. 由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝n 2n 1U 1＝220 V 因为空载，次级线圈的负载电阻2R →∞，次级线圈中的电流为零I 2＝0，P ＝I 2U 2＝0.(2)接通电路后，100盏灯并联的总电阻为R 外＝R 100＝U 2额100P 额＝8.07 Ω次级线圈中的电流为I 2＝U 2R 外＋R 线＝2208.07＋0.2＝26.6 A所以次级线圈的端电压 U 2′＝I 2R 外＝214.68 V (3)每盏灯的实际功率为P ＝I 2100U 2′＝57.1 W。
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。
《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。
高中物理 5.4 变压器(一)导学案 新人教版选修
高中物理 5.4 变压器（一）导学案新人教版选修5、4 变压器（一）【学习要求】1、知道几种常见变压器的构造，理解变压器的工作原理。
2、探究理想变压器的原、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。
4、体会理想化模型在物理学研究中的重要性。
1、变压器的原理【思考与讨论】1、看课本P41图5、4-1把两个没有导线相连的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。
小灯泡可能发光吗？说出你的道理。
2、如果是接到直流电源的两端呢？为什么？【自学】预习P41 并看图5、4-21、知道变压器的结构：2、变压器工作的基础是：3、变压器的能量哪些地方有损失？【思考】变压器线圈两端的电压与匝数的关系问题一由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的磁通量，磁通量的变化率有什么特点？问题二根据法拉第电磁感定律，原线圈中的感应电动势E1=_______，副线圈中的感应电动势E2=___________问题三由上面知：原副线圈中的感应电动势之比有什么关系？问题四在实际中，我们往往不计原、副线圈的电阻，则原副线圈两端的电压分别为U1=____, U2=_________，因此有=________问题五理想变压器：电流通过变压器线圈时会发热，铁芯在交变磁场作用下也会发热（为什么？），变压器工作时有能量损失。
没有能量损失的变压器叫____________,该式只适用于理想变压器二、理想变压器的规律：1、原副线圈的电压与匝数成关系，即。
讨论：（1）若n1>n2，则有 _________________这样的变压器叫______________ （2）若n1<n2，则有 _________________ 这样的变压器叫______________ 实际应用中需要改变交流电压的场合很多，根据实际需要调整合适的电压，有了变压器，交流的电压容易改变，故交流得到了广泛的应用。
变压器导学案
第五章第四节变压器编号：14制作人：高二物理组审核人：高二物理组日期：2017.3学习目标：1.了解变压器的构造及几种常见的变压器．2.理解互感现象和变压器的工作原理．3．掌握理想变压器的电压和电流与匝数的关系，并能用它解决基本问题．预习导航：一、理想变压器：1.构成：由和绕在铁芯上的两个组成，与交流电源连接的线圈叫，与负载连接的线圈叫。
2．原理：______现象是变压器的工作基础，由于原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的______也在不断变化．变化的______在副线圈中产生____________．思考：在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按下图进行实验．则闭合电键后，灯泡是否发光？并解释出现这种现象的原因？二、理想变压器电压与匝数的关系1．理想变压器：没有__________的变压器．2．电压与匝数关系：原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的_________，即：＝.思考：理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，即U1/U2＝n1/n2，试探究原、副线圈的瞬时电压与匝数是否也成正比?新课探究：合作探究一变压器的工作原理物理情景一1．把两个没有用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．接通电源，我们会看到小灯泡发光，结合实验现象思考变压器的原、副线圈没有连在一起，原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的？2．探究分析变压器中闭合铁芯的作用是什么？例题1：如图所示，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，电流表A1的示数为12mA，则电流表A2的示数为() A．3mA B．0C．48mA D．与负载R的值有关发散练习1．关于变压器，下列说法正确的是()A．变压器的工作原理是电磁感应B．所有变压器的工作基础都是互感现象C．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作发散练习2．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列物理量不一定相等的是)(bA ．交流的频率B ．电流的有效值C ．电功率D ．磁通量的变化率 合作探究二 理想变压器中的几个关系物理情景二 1．理想变压器有什么特点？实际变压器与理想变压器相比有什么区别？ 2．若副线圈中有多个线圈时，原、副线圈中 U 1/U 2＝n 1/n 2 的关系还成立吗？I 1/I 2＝n 2/n 1 呢？例题 2：如图，将额定电压为 60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开 关 S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为 220 V 和 2.2 A ．以下判断正确的是( )A ．变压器输入功率为 484 WB ．通过原线圈的电流的有效值为 0.6 AC ．通过副线圈的电流的最大值为 2.2 AD ．变压器原、副线圈匝数比 n 1∶n 2＝11∶3合作探究三 变压器的动态分析物理情景三：如图所示为理想变压器， 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表．从 某时刻开始在原线圈 c 、d 两端加上交变电压，请探究以下几个问题：1． 保持滑动变阻器触头 P 的位置不变，当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数如何变化？变压器的输出功率如何变化？2． 单刀双掷开关与 a 连接，在滑动变阻器触头 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数如何变化？变压器的输出功率如何变化？原线圈的电流、输入功率 如何变化？例题 3：如图所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压 U 1 不变，闭 合电键 S ，下列说法正确的是( )A ．P 向下滑动时，灯 L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大 发散练习 3：用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题．如图 5 4 10 所示， 理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L 1 和 L 2，输电线的等效电阻为 R ，原 线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关 S 闭合时，以下说法中正确的是( ) A ．原线圈中电流减小 B ．副线圈输出电压减小C ．R 两端的电压增大D ．原线圈输入功率减小发散练习 4：有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过 滑片 Q 调节，如图所示，在副线圈的输出端连接了定值电阻 R0 和滑动变阻器 R ，在原线圈上加 一电压为 U 的交流电源，则( )A ．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持 Q 的位置不动，将 P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时，电流表的读数变小课堂小结：作业：。
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。
高中物理 变压器导学案 新人教版选修.DOC
高中物理变压器导学案新人教版选修.DOC【学习目标】1、了解电感器和电容器对交变电流的阻碍和导通作用2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系3、知道输电线上的功率损失及减少功率损失的方法【学习重点和难点】变压器原理、输电线上能量损失的计算【使用说明及学法指导】本学案包括《电感和电容对交变电流的影响》、《变压器》、《电能的输送》三节课的内容。
建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材，初步理解本学案的有关知识，第二、三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。
【课前预习案】一、知识点一、电感对交变电流的阻碍作用1、感抗（1）定义：电感对交变电流的阻碍作用的大小用来表示。
（2）感抗大小的影响因素：线圈的自感系数、交变电流频率__________、感抗越大。
2、感抗的应用：扼流圈(1）低频扼流圈线圈匝数_____、自感系数、直流电阻____，它有“通阻______” 的作用。
（2）高频扼流圈线圈匝数_____、自感系数，它有“通阻”的作用。
检测1、如图所示，白炽灯和电感线圈串联后接在交流电源的两端，当交流电源的频率增加时A、线圈感抗增加B、线圈感抗减少C、电灯变暗D、电灯变亮检测2、一段长直导线接在交流电源上时电流强度I1，如果把这段长直导线密绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流强度为I2，则( )A、I2>I1B、I2<I1C、I2=I1D、条件不足，无法比较二、知识点二、电容对交变电流的阻碍作用1、容抗（1）定义：电容对交流电的阻碍作用大小用来表示。
（2）容抗大小的影响因素：电容器的电容、交变电流的频率，电容器对交变电流的阻碍作用就___________，容抗也________。
2、电容的特性：(1)通__________，隔_________。
（2）通_________，阻________。
检测1、如图所示，接在交流电源上的电灯泡正常发光，以下说法正确的是（）A、把电介质插入电容器，灯泡变亮B、增大电容器两极板间的距离，灯泡变亮C、减小电容器两极板间的正对面积，灯泡变暗D、使交变电流频率减小，灯泡变暗三、知识点三、变压器I1I2U1n1n2RU21、变压器的构造（1）组成：由和绕在铁芯上的两个组成。
变压器学案1
《变压器》（第一课时）导学案一、核心素养：（一）物理观念知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。
通过理想变压器体会到能量守恒定律是普遍适用的。
（二）科学探究在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
（三）科学思维理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系；运用理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系解决问题（四）科学态度与责任培养实事求是的科学态度。
二、学习重难点1、理解变压器的变压原理；2、探究和理想变压器的变压规律和关系。
三、课前预习1、查询下表中一些生活中常见的电压值并填入表中表思考：上述电器一般都是接入220V交流电路中使用或充电，说明它们是通过来改变了电压，以适应各种电压的需求。
2、变压器的构造：观察下图中形形色色的变压器，结合课本了解变压器的构造并填写下表。
变电站的大型变压器城乡变压器各种各样的变压器实验室可拆式变压器用电器额定工作电压用电器额定工作电压充电电筒机床上的照明灯电子琴警察用警棍手机充电器彩色电视机显像管城乡四、课堂探究探究1:把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到直流电源或交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。
小灯泡可能发光吗？小灯泡会亮吗？现象：线圈连到直流电源上时，小灯泡线圈连到交流电源上时，小灯泡结论：变压器可以改变电流的电压。
自主学习阅读课文48页第2自然段，学习变压器的工作原理（1）互感现象：绕在同一铁芯上的两个线圈，当其中一个线圈上的电流变化时，它所产生的_____________会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫做_____________，这种感应电动势叫做________（2）能量转化：从能量转化角度看，变压器是把电能转化为能，再把能转化为电能的装置。
探究2、理想变压器的变压规律：结论：（2）思考：①为什么铁芯是闭合的？在变压器通过交变磁场传输电能的过程中，闭合铁芯起什么作用？为什么要做成闭合铁芯？②原线圈加交流电源，穿过原副线圈的磁通量相等吗？磁通量的变化相同吗？磁通量的变化率相同吗？③实际的变压器在运行时，哪些地方有能量损耗？（3）、理想变压器的变压规律：①理想变压器：②理想变压器的电压关系推导：③理想变压器变压规律：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 VB.6 VC.1 VD.0 V2.理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A．交流电的频率B．磁通量的变化率 C．电压 D．交流电压的峰值3．图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，电流表、电压表均为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是( )A．电流表的示数为2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz4.如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则( )小资料：变压器由两个线圈组成：一个为原线圈，另一个为副线圈。
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。
变压器导学案
变压器 导学案学习目标:（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学习过程1、变压器的构造：问：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？2、变压器的工作原理阅读教材40页的思考与讨论：（1）、小灯泡为什么会亮？（2）、解释变压器的工作原理：（3）、铁芯的作用：3、实验探究：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系(阅读教材41页)4 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系？结论：公式：跟踪练习1、当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其它线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。
已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V 的线路中，测得副线圈的电压是55V ，求原线圈的匝数。
2、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=1414sin100πt （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 VB 、353.5 VC 、499.8 VD 、200 V3．下列正确说法是A ．变压器也可能改变恒定电压B ．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C ．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D ．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用知识提升：理想变压器的规律理想变压器是自身不消耗电能的电器设备。
特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻（1）理想变压器原副线圈电压关系：，若有多个副线圈，则有2121n n U U =332211n U n U n U ===……（2）功率关系：根据能量守恒有P入=P出，变压器的输入功率决定于输出功率，即用多少给多少，I1U1=I2U2，或I1U1=I2U2+I3U3+……（3）电流关系：电流关系是由功率关系决定的定量：I1n1=I2n2或I1n1=I2n2+I3U3+……定性：因P入随P出的变化而变化，故I1随I2的变化而变化，当I2=0时，I1很小变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗，是区别高低压线圈的方法总结：1、U、I、P的决定关系一个确定的变压器，输出电压U2由输入电压U1决定输入功率P1由输出功率P2决定，用多少电能就输入多少电能若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零能力提升例1：一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？例2.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接220 V交流电源，副线圈接额定功率为 20 W的灯泡L，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？例4.如图所示的理想变压器,输入电压U1 =220伏，各线圈匝数之比n1 :n2: n3=10:5:1。
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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变压器副线圈和原线圈电路是否相通?
学习目标
(1)
知道变压器的构造及工作原理
(2) 探究理想变压器的原、副线圈中的电压与匝数间关系，电流与匝数的关 系 (3) 体会理想化模型的重要性 (4) 了解变压器在生活中的应用
重点：通过实验探究变压器原、副线圈中的电压与匝数间关系 难点：理想变压器原副线圈电压与匝数关系的分析推导 导学流程 一、变压器的构造及工作原理
1、变压器的构造： _______________________________________
2、变压器的工作原理
阅读教材40页思考与讨论： 问题一：【思考与讨论】
(1) 把两个没有导线相连的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。
(1) 、小灯泡是否会亮？ (2) 、解释变压器的工作原理： (3) 、铁芯的作用：
(4) 、在这一过程中的能量是怎样转化的
二、实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
1、猜想B 与哪些因素有关
问题一、由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的磁通量，磁通量 的变化率△中/小有什么特点？
问题二、根据法拉第电磁感定律，原线圈中的感应电动势E1怎么表示？副线圈 中
第四节 变压器导学案
班级 姓名
原线圈
2 T f
副线圈
铁芯
问：铁芯与线圈互相绝缘,
的感应电动势E2怎么表示？由此得出原副线圈中的感应电动势之比El： E2 有什么关系？
实验步骤：（控制变量法）
1、画实验电路图；设计实验步骤；实验数据记录表
①保持U］和匝数m不变，改变副线圈匝数n2,研究副线圈匝数n2.对副线圈电压
U2的影响
②保持5和匝数n2不变，改变副线圈匝数叫研究副线圈匝数n h对副线圈电压
U2的影响
1变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系？
结论：_________________________________________________________________
公式：_____________
2、耍使电压经过变压器后升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？
升压变压器：m—n2
降压变压器：m—n2
三、理想变压器的规律
1、理想变压器：
变压器中的能量转化：______________________________
变压器中的能量损失_________________________________
理想变压器的特点：_________________________________
2、理想变压器的电学规律：
(1)理想变压器原副线圈电压关系：
(2)功率关系:
(3)电流关系：
理想变压器规律的应用
例1.变压器中的电流越大，所用的导线应当越粗。
街头见到的变压器一般是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？
例2.如图所示，一个理想变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为2.2X10'V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入爆断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便焰断.
(1)原、副线圈匝数比？
(2)熔丝的熔断电流是多大？
(3)当副线圈电路中电流为10mA时, 变
压器的输入功率是多大？
知识总结:
课堂小练
1.关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A.通有正弦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.如图所示，理想变压器的输入端电压u=311 sinlOO n t (V),原副线圈的匝数之比为:m :山=10:1 ；若图中电流表读数为2 A ,贝U ()
A.电压表读数为220 V
B.电压表读数为22 V
C.变压器输出功率为44 W
D.变压器输入功率为440 W。