人教版高中物理选修3-2课件5.4《变压器》

原、副线圈中产生的感应电动势分别为
Φ E1 n1 t
Φ E2 n2 t
E1 n1 E2 n2
若不考虑原副线圈的内阻有
I1 U1 n1
U1 = E1 U2 = E2
U1 n1 U2 n2
I2 n2 U2
I1 U1 n1
I2 n2 U2
U1 n1 U2 n2
即: P出 = P入 U1I1 = U2I2
电器上 R1 的功率 P1 将分别是 ( D )
A. U 增大、I 增大、P1 增大 B. U 不变、I 减小、P1 增大 C. U 减小、I 减小、P1 减小 D. U 不变、I 减小、P1 不变
S A
V R1 R2
n2
1. 变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 2. 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电 压 U1 后，副线圈电压 U2 是怎样产生的？
《变压器工作原理》
U1
n1 n2
U2
若给原线圈接直流电压 U1，则副线圈电压 U2 多大？ 0
如果在能量转化的过程中能量损失很小，能 够略去原、副线圈的电阻，即没有任何能量损失 的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中 又一种理想化模型。
（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，a 侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流”在铁芯中产生变 化的“剩余磁通”，b 侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产 生感应电流。
4. 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
U2 n2 U3 n3
由P出 = P入得 I1U1 I2U2 I3U3
I1 U1 n1
I2 n2 U2 I3 n3 U3
I1n1 I2n2 I3n3
2. 如图所示，理想变压器的交流输入电压 U1 = 220 V，有 两组副线圈，其中 n2 = 36 匝，标有“6 V 9 W ” “12 V 12 W ” 的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：
利用列表展示生活中一些不同需求电压的用电器，提出 如何将 220 V 照明电路的电压来满足不同需求的问题，引发 学生思考，从而导入新课。
通过学习《变压器的结构》，《变压器的工作原理》等
实验视频，让学生体会变压器的结构和功能，并让学生探讨 出变压器的电学规律。
最后，通过例题的讲解，帮助学生掌握变压器输入输出 电压、电流、功率大小之间的公式和因果关系 。
高中物理课件
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1. 了解变压器的构造。 4. 了解几种类型的变压器。
本节课主要是围绕“变压器为什么能改变电压”变压器
是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程。采用 定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法， 先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与 匝数的关系，推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。
铁 芯
A
甲
乙
3. 为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安 装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图。 问： (1)电路正常工作时，b 线圈是没有电流的，原因是什么？ (2)如果站在地上的人不小心接触火线时，b 线圈为什么会 产生感应电流？
答案 （1）电流互感器 a 侧两线圈完全相同，流过两线圈的 电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b 侧 线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流。
A
使用时把原线圈与电路 串联，原线圈匝数少于副 线圈匝数
输入功率 功 率 P1由输出
功率P2决 定
P1＝P2
U1 由电源 电 决定 压
U2由U1和 匝数比决
定
U2

n2 n1
U1
电 I2 由U2和 负载决定 流
I2＝U2/R
I1由 I2 和 匝数比决
定
I1

n2 n1
I2
1. 一理想变压器，原线圈匝数 n1 = 1100，接在电压 220 V 的交流电源上，当它对 11 只并联的“36 V 60 W ” 的灯泡
供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数 n2 =_1_8__0_， 通过原线圈的电流 I1 =__3__A__。
2. 钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读
数为 1.2 A 。图乙中用同一电缆线绕了 3 匝，则 ( C )
A. 这种电流表能测直流电流，图乙的读数为 2.4 A B. 这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 0.4 A C. 这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 3.6 A D. 这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读 数为 3.6 A
I1 U2 n2 I2 U1 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器！
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 12 mA，则电流表 A2 的示数为 ( B )
A．3 mA
B．0
C．48 mA
观察如下表格，思考：我国民用统一供电均为 220 V，那么如何使这些额定电压不是 220 V 的电器设备正 常工作的呢？
3V 12 V 4.2 V 4.4 V 5.3 V 6 V 9 V 12 V
36 V 3000 V 几万伏 十几万伏
《变压器的结构》
U1
n1 n2
U2
U1
n1 n2
U2
n1
(1) 原线圈的匝数为 n1 和另一副线圈的匝数 n3； (2) 原线圈的电流 I1。
(1) n2 ＝1320 匝 (2) I1 = 0.095 A
n3 = 72 匝
n2 n1
n3
P
U1 A B
U2
U1 n1 n2 U2
U1 n1 n2 U2
V
使用时把原线圈与电路 并联，原线圈匝数多于副 线圈匝数
D．与负载 R 的值有关
A1
A2
v
n1
n2
B
一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为 n1，两个 副线圈的匝数分别为 n2 和 n3，相应的电压分别为 U1、U2 和 U3， 相应的电流分别为 I1、I2 和 I3，根据变压器的工作原理可得：
U1 n1 U2 n2 U1 n1 U3 n3