新课标鲁科版32选修三4.2变压器教案2

合集下载

高中物理鲁科版选修3-2第4章远距离输电第2节变压器

4.2 变压器［教学目标］：（一）知识与技能1、知道变压器的构造．知道变压器是用来改变交流电压的装置．2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题．4、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．5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题．6、知道课本中介绍的几种常见的变压器．（二）过程与方法1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。

（三）情感、态度与价值观1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。

2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．［教学重点］变压器工作原理及工作规律．［教学难点］（l）理解副线圈两端的电压为交变电压．（2）推导变压器原、副线圈电流与匝数关系．（3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义．（4）变压器铁芯是否带电即如何将电能从原线圈传输到副线圈．［教学器材］：变压器、电源、小电炮、开关、电压表等导线等［教学方法］：讲授、讨论，类比、归纳法［教学过程］（一）引入新课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----变压器（二）进行新课能够改变交流电压的设备叫变压器．一、变压器（一）变压器构造教师利用课件展示画变压器实物图、示意图及其在电路图中的符号（见图1），要求学生搞清图中所用字母和符号的意义．闭合铁芯匝原线圈（初级线圈，一次线圈）n1匝副线圈（次级线圈，二次线圈）n2：输入电压U1U：输出电压2提问：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。

高二物理鲁科版选修3-2第四章第二节变压器教案

2变压器一、教学目标知识与技能：1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。

2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题。

3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率。

4．能运用功率关系推导电流与匝数关系过程与方法：从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法。

情感态度与价值观：认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值。

二、教学重点和难点教学重点：变压器的工作原理；通过实验探究得到变压器原副线圈电压和匝数的关系。

教学难点：推导理想变压器原副线圈电压与匝数关系。

三、教学用具：可拆式变压器、多用电表、学生电源、小灯泡、导线若干四、教学过程引入新课问：我们国家民用统一供电均为____V？幻灯片打出一组数据在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压可能各不相同，如何使这些额定电压不是220V的用电器正常工作呢？这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压，从而使我们各类用电器在供电电压220V都能正常工作。

进行新课一、变压器的结构图片展示不同样式的变压器。

出示可拆变压器，仔细观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

一个线圈与交流电源连接，叫做原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。

画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：问：变压器又是如何实现变压的呢？二、变压器的工作原理思考：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接电压U1后，副线圈是否产生电压U2？演示实验1：把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到电源的两端：(1)恒定直流；(2)正弦交流。

另一个线圈连到小灯泡上。

观察小灯泡的发光情况。

现象：原线圈接直流电时小灯泡不发光，接交流电时小灯泡发光。

互感现象是变压器工作的基础。

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。

鲁科版高中物理选修3-2课件4.2变压器(讲授式)

3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
I1
n1 U1
I2
n2 U2
R
四、几种常用变压器
问题：有没有只用一组线圈来实现变压的变压器？
四、几种常用变压器
1.自耦变压器
P
U1 A B
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
场能（变化的磁场）再到电能
（U2、I2）转化。
∽ U1
原线圈
n1
n2
铁芯
U2
∽
副线圈
互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。
二、变压器的工作原理
理想变压器
无磁损无铁损无铜损
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理想变压器无漏磁 C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
由U1∶U2＝n1∶n2 得U1＝110V
I2＝P/U2＝0.1A 又I1∶I2＝n2∶n1
得I1＝0.2A
1.变压器的结构和工作原理 2.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
变压器就是改变交流电压的设备
几种常见的变压器
一、变压器的结构
一、变压器的结构
构造：
（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示
原∽ U1 线圈
（4）输入电压：U1;输出电压：U2.

高中物理鲁科版选修3-2第四单元第2课《变压器》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案

高中物理鲁科版选修3-2第四单元第2课《变压器》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中物理鲁科版选修3-2第四单元第2课《变压器》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1.了解变压器的构造;
2. 理解变压器的变压规律和变流规律,并应用此规律解决实际问题;
3. 了解自耦变压器的原理;
2学情分析
1. 学生通过前面《电磁感应》整章节的学习,已经对磁生电和涡流有了基本掌握,在交流电的学习中,也已经对交流电的特征比较清楚,已经具备了学习变压器的基础;
2. 变压器在生活中也属于比较常见的仪器,学习时学生容易想象,能够帮助学生开拓视野,激发学习物理的兴趣,为之后的远距离输电打下基础;
3. 由于学生对变压器原线圈两端电压和原线圈产生的电动势大小关系这一知识点欠缺,在教学中要做补充;
3重点难点
1.了解变压器的构造;
2. 理解变压器的变压规律和变流规律,并应用此规律解决实际问题;
3. 了解自耦变压器的原理;
4教学过程
4.1.1教学活动
活动1【导入】引入新课
生产生活中使用的各种用电设备,需要的电压不是都一样的。

家用电器用220V电压,机床动力用380V,照明灯用36V安全电压,电子管灯丝用6.3V电压,电视显像管用1万多伏的电压,等等。

在由统一的供电线路供电情况下,为了适应这些不同电压的需要,就要有一种改变电压的设备——变压器。

这一节我们就要来了解一下变压器的构造及其工作
原理等原理。

活动2【讲授】一.变压器的构造。

【新教材】新鲁科版选修3-2 第4章第2节变压器课件

栏目导引
第4章远距离输电
命题视角 2 “一原多副”变压器的分析与计算如图所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为 n1∶n2∶
n3＝10∶5∶1，其中 n1 接到 220 V 的交流电源上，n2 和 n3 分别与电阻 R2、R3 组成闭合回路．已知通过电阻 R3 的电流 I3＝2 A，电阻 R2＝110 Ω，求通过电阻 R2 的电流 I2 和通过原线圈的电流 I1.
栏目导引
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、自耦变压器 1．示意图
第4章远距离输电
2．特点：铁芯上只有一个_绕__组___．
栏目导引
第4章远距离输电
3．自耦变压器的用途：可升高电压，也可降低电压．如果把整个绕组作原线圈，副线圈只取绕组的一部分，就可以成为 _降__压___变压器(如图甲)；如果把绕组的一部分作原线圈，整个绕组作副线圈，就可以成为_升__压___变压器(如图乙)． 4．自耦变压器的优点：可以连续调节输出电压．
1．原、副线圈匝数比nn12不变，分析原、副线圈的电压 U1、U2，电流 I1、I2，输入和输出功率 P1、P2 随负载电阻变化而变化的情况．将变压器接到交流电源上，原线圈的输入电压为 U1，副线圈两端的电压 U2U2＝nn21U1为定值，流过副线圈的电流 I2I2＝nn12I1随负载电阻的减小而增大，变压器的输出功率 P2(P2 ＝U2I2)也随着增大，不计变压器的能量损失，则变压器的输入功率 P1(P1＝P2)也增大，流过原线圈的电流 I1I1＝UP11也增大．
栏目导引
第4章远距离输电
理想变压器的基本规律 1．理想变压器的功率关系：从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，P 入＝P 出． 2．电压关系：UU12＝nn12. 3．电流关系 (1)只有一个副线圈时，有 U1I1＝U2I2，得 n1I1＝n2I2，即II21＝nn21. (2)当有多个副线圈时，由 U1I1＝U2I2＋U3I3＋…，得 n1I1＝n2I2 ＋n3I3＋….

高中物理 4.2 变压器鲁科版选修3-2

即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．(2010年高考重庆理综卷)一输入电压为220 V，输出电压为36 V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．如图4 －2－3所示，然后将原来线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，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 ()
有同一相的_2_个__线圈，一个是高压线圈，另一个是__低__压__线__圈__．_
核心要点突破
一、理想变压器的特点及工作原理 1．理想变压器的特点 (1)没有漏磁，即通过原、副线圈的每一匝的磁通量都一样； (2)原、副线圈没有电阻，即忽略原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)； (3)铁芯中无磁损耗，也不产生涡流； (4)原、副线圈的感抗均趋于无穷大，从而空载电流趋于0.
图4－2－3
A．1100,360 B．1100,180 C．2200,180 D．2200,360
解析：选 B.对新绕线的理想变压器，根据变压比公式得 n1＝nU3U3 1＝5×1220＝1100，同理，变压器烧坏前，n2＝nU1U1 2＝110202×0 36＝180，B 正确．
三、变压器工作的制约关系
二、理想变压器的基本规律 1．基本规律
2.应用规律时的几点注意
(1)理想变压器变压比公式UU12＝nn12，对有一个或 n 个副线圈的变压器均适用．而变流比公式II12＝nn21，只适用于有一个副线圈的变压器，若为两个以上
副线圈的变压器，电流与匝数的关系要从 P 入＝P 出导出．
(2)变压比公式中的电压值和变流比公式中的电流值均为有效值，不是瞬时值． (3)理想变压器变压比公式和变流比公式中的电压和电流均采用峰值时，公式仍成立． (4)从电流与匝数的关系可知，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，低压绕圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制．

高中物理 4.2《变压器》学案2 鲁科版选修32

高中物理 4.2《变压器》学案2 鲁科版选修32[学习目标]1、理解变压器的工作原理；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；4、能解决高压送电的实际问题 [自主学习] 一、变压器1、变压器的原理是变压器的工作基础。

由于互感现象，使得穿过原副线圈的相同。

根据E= 得，原、副线圈产生感应电动势E 与匝数n 成。

2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系：⑴、变压规律： ⑵、变流规律： ⑶、功率关系： 3、变压器有二个副线圈的情况⑴、电压与匝数间关系：①、 ②、 ③、 ⑵、电流与匝数间关系： ⑶、功率关系： 4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。

二、电能的输送1、电功率损失和电压损失⑴功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。

出现功率损失。

△P= 。

⑵、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。

△U= 。

2、减少功率损失和电压损失的方法：⑴、 ⑵、 3、高压输电网络及各物理量间关系： ⑴、远距离输电线路图：⑵、常用分析公式：①、输电电流：I 2=②、输电导线损失的电功率：P 损= ③、输电导线损失的电压：U 损=I 1U 1 n 1 I 1~ n 1L 12U 1 ~升压变压器降压变压器n 1I 1I 1U 1 ~ n2R[典型例题]例1、如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1=3300v ，副线圈的输出电压U 2=220v ，绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为U 0=2v,则： ⑴、原、副线圈的匝数各是多少？⑵、当S 断开时，A 2的示数I 2=5A ，那么A 1的示数是多少？⑶、当S 闭合时，A 2的示数将如何变化？A 1的示数如何变化？(1)N 1=1650匝；N 2=110匝 (2) N 1:N 2=UI:U 2=15:1； I 1:I 2=N 2:N 1I 1=N 2I 2/N 1=0.33A（3）P=2200W例2、某小型实验水电站输出功率是20kW ，输电线路总电阻是6Ω。

2020版高中物理第4章远距离输电4.2变压器学案鲁科版选修3-2

第2讲变压器[目标定位] 1.了解变压器的构造，理解变压器的工作原理.2.理解变压器的变压规律和变流规律，并运用此规律解决实际问题.3.了解自耦变压器的工作原理．一、变压器的结构1．构造：主要由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈(绕组)组成．2．物理量：(1)与电源相连的线圈叫原线圈或初级线圈，与负载相连的线圈叫副线圈或次级线圈．(2)原线圈两端的电压叫输入电压，用符号U1表示；副线圈两端的电压叫输出电压，用符号U2表示．3．分类：按输出电压的升降，变压器分为升压变压器和降压变压器．二、变压器的工作原理1．工作原理：互感现象是变压器工作的基础．2．理想变压器：在理想变压器中，通过原、副线圈的变化磁通量相同，在原、副线圈上每匝产生的感应电动势相同．三、变压器电压与匝数的关系1.U1U2＝n1n2.2.I1I2＝n2n1.四、自耦变压器1．特点：是只有1个绕组的变压器．2．作用：(1)这个绕组可以当做原线圈接电源，而绕组的一部分当做副线圈接负载，成为降压变压器．(2)可以将绕组的一部分当做原线圈接电源，而将整个绕组当做副线圈接负载，成为升压变压器．想一想 1.把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到交流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上(如图1所示)，小灯泡能发光吗？为什么？图1答案能．当左边线圈加上交流电压时，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通量，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．想一想 2.若把交流电源改为蓄电池，小灯泡发光吗？答案不发光.一、变压器“变压”的原理电压与匝数的关系1．变压器的工作基础是互感现象，由于互感作用，穿过原、副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率ΔΦΔt 相等，若原线圈匝数为n 1，则U 1＝n 1ΔΦΔt ，副线圈匝数为n 2，则U 2＝n 2ΔΦΔt，所以U 1U 2＝n 1n 2. 2．变压器的变压关系(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＝…3．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．4．变压器不改变交流电的频率例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答案 BC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 错误．二、理想变压器的功率关系和电流关系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． 2．理想变压器的功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，P 入＝P 出． 3．电流关系(1)只有一个副线圈时，有U 1I 1＝U 2I 2，得n 1I 1＝n 2I 2，即I 1I 2＝n 2n 1. (2)当有多个副线圈时，由U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…，得n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋… 4．电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：输入电压U 1决定输出电压U 2.(2)功率制约：P 出决定P 入，这体现了能量守恒的特点．(3)电流制约：输出电流I 2决定输入电流I 1.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2A ．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答案 D解析由题图乙可知，U m ＝282 V ，则输入电压有效值U 1＝U m2≈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 A解析 U 2＝220V ，根据U 1∶U 2＝n 1∶n 2得，U 1＝110V.I 2＝PU 2＝0.1A ，根据I 1∶I 2＝n 2∶n 1得I 1＝0.2A ．所以正确答案是A.例3 如图3所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n 1∶n 2∶n 3＝10∶5∶1，其中n 1接到220V 的交流电源上，n 2和n 3分别与电阻R 2、R 3组成闭合回路．已知通过电阻R 3的电流I 3＝2A ，电阻R 2＝110Ω，求通过电阻R 2的电流I 2和通过原线圈的电流I 1.图3答案 1A 0.7A解析由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R 2上的电压U 2＝n 2n 1U 1＝510×220V ＝110V通过电阻R 2的电流I 2＝U 2R 2＝110110A ＝1A加在R 3上的电压U 3＝n 3n 1U 1＝110×220V ＝22V根据输出功率等于输入功率得：U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3 代入数据解得通过原线圈的电流为：I 1＝0.7A. 三、几种常见的变压器 1．自耦变压器如图4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．图4规律：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1. 2．电压互感器(1)构造：小型降压变压器，如图5甲所示．(2)接法：原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表，为了安全，外壳和副线圈应接地． (3)作用：将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压电路的电压．图53．电流互感器(1)构造：小型升压变压器，如图乙所示．(2)接法：原线圈串联在被测电路中，副线圈接电流表．为了安全，外壳和副线圈应接地．(3)作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测电路中的大电流．例4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，如图6所示，图中电流互感器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答案 B解析根据单一副线圈的理想变压器原理，电流比值等于匝数比的倒数，可得ab接MN、cd 接PQ，I ab＞I cd，故B正确.变压器原理分析1．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，磁通量的变化率相等，每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比，故A、C错误，B正确；理想变压器没有能量损失，故输入功率等于输出功率，故D正确．理想变压器基本规律的应用2．理想变压器正常工作时，原、副线圈中的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们之间的关系，下列说法中正确的是( )A．I1由I2决定B．U2与负载有关C．P1由P2决定D．以上说法都不正确答案AC3.如图7所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V,6W”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7A．120V,0.10A B．240V,0.025AC．120V,0.05A D．240V,0.05A答案 D解析灯泡正常工作，副线圈电压U2＝12V，副线圈电流I2＝2×612A＝1A，根据匝数比得原线圈电流I1＝120I2＝0.05A，原线圈电压U1＝20U2＝240V，选项D正确．互感器的应用4．如图8所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220V，电流表示数为10A，则高压输电线的送电功率为( )图8A．2.2×103W B．2.2×10－2WC．2.2×108W D．2.2×104W答案 C解析由电流互感器知电压输电线中电流I＝1000A，由电压互感器知电压U＝220×103V，则高压输电线功率P＝UI＝2.2×108W.。

鲁科选修32物理课件：4.2 变压器 (共46张PPT)

第2节变压器
目标导航 1.知道变压器的构造及几种常见变压器，理解变压器的工作原理. 2.理解理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它们分析解决有关变压器,问题.（重点＋难点）
新知初探自学导引
一、变压器的结构与工作原理 1.变压器的结构由闭合_铁__芯___和绕在其上的两个(或两个以上) 的_线__圈___组成． (1)原线圈：与__电__源___相连的线圈，又叫 __初_级__线__圈___．
想一想 1．为什么变压器的铁芯必须是闭合的？提示：为了减小漏磁而造成的能量损失．
想一想 2．通常情况下，变压器主要有哪些方面的能量损失？提示：磁场漏到铁芯以外的损失，即漏磁；变压器绕组有电阻，电流流过时要产生热量, 即铜损；铁芯中因产生涡流而消耗电能，即铁损．
二、变压器电压与匝数的关系
A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值不变 D．V2示数变大，V1与V2示数的比值不变
解析：选 A.交流电源有效值不变，即 V1 示数
不变，因U1＝n1，故 U2 n2
V2 示数不变，V1 与
V2
示数的比值不变，C、D 错误．S 闭合使负载
要强调的是：从能量转换角度看，变压器是把电能转化为磁能，再将磁能转化为电能的装置，一般地说，经过转换后电压、电流均发生了变化．
特别提醒：(1)变压器不能改变直流电压． (2)变压器不改变交变电流的频率． (3)变压器的原、副线圈分属于两个闭合回路, 不是把电能直接地从原线圈传递到副线圈，而是在原线圈把电能转变为磁场能，通过电磁感应在副线圈中再把磁场能转变为电能．
U1
不变，n1、n2

高二物理鲁科版选修3～2课件4.2 变压器

)
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.穿过副线圈的磁通量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:通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁
通量Φ 变化,选项A错误;因理想变压器无漏磁,故选项B错误;由互感现象知选项C 正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原、副线圈通过磁场联系在一起,故选项D错误。答案:C
与电源连接的线圈叫原线圈,与负载连接的线圈叫副线圈。在电路中,变压器的符号如图乙所示。
(2)种类: 变压器分为升压变压器和降压变压器两种。
1
2
3
4
2.变压器的工作原理
(1)变压器的工作原理是电磁感应。
(2)当原线圈上加交变电压时,由于原线圈中电流的大小、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。如果副线圈是
探究一
探究二
2.工作原理
变压器的示意图
如图所示,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。其能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
1
2
3
4

3.理想变压器的关系
��1 ��1 = (1)电压与匝数的关系: 。 ��2 ��2 ��1 ��2 (2)电流与匝数的关系(只有一个副线圈): = 。 ��2 ��1

【公开课课件】选修3-2：4.2节变压器

例6、如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数之比
为n1∶n2∶n3=10∶5∶1，其中n1作为原线圈接到220V 交流电源上，两个副线圈分别与R2和R3组成闭合回路，已知通过R3的电流I3=2A，电阻R2=110欧，则通过R2的电流是多少？原线圈中的电流是多少？
例7、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（）
4、U、I、P的决定关系
①输出电压U2由输入电压U1决定 ②输入功率P1由输出功率P2决定 ③输入电流I1由输出电流I2决定
5、其它关系
①波形关系： ②频率关系：不变
例3、如图，理想变压器的次级串3只灯泡，初级串1 只灯泡，四只灯泡型号相同，若四只都正常发光，变压器的变压比为 1：1 。
A
B n1 n2
例9、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比
为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压
后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=_1_:_1_6_，两电阻两端的电压之比UA：UB=__1__:_4__。
三、变压器的电压、电流规律:
变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？
2、理想变压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率
3、电流关系：
P入＝P出
①单输出变压器：I1/I2=n2/n1
②多输出变压器： U1∶U2∶U3= n1∶n2∶n3 n1I1=n2I2+n3I3
三、变压器的电压、电流规律:
鲁科版高中物理选修3-2 第4章第1节
变压器
泉港一中林再发 2010.3.9
一、变压器的构造
(1)闭合铁芯 (2)原线圈(初级线圈)：其匝数用nl表示． (3)副线圈(次级线圈)：其匝数用n2表示。

鲁科版高中物理选修3-2 第4章第2节变压器名师公开课优质课件(37张)

栏目导引
第4章
远距离输电
2．变压器电压与匝数的关系
理想变压器特点
铁芯无漏磁、原副线圈无电阻
电压与匝数关系
U 1 n1 ＝ U 2 n2
I1 n2 ＝ I2 n1
电流与匝数关系
功率关系
P1＝P2
栏目导引
第4章
远距离输电
[做一做]
2.如图，理想变压器原线圈与一10 V的交流电源相
连，副线圈并联两个小灯泡 La和Lb，小灯泡La的额定功率为 0.3 W，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流
栏目导引
第4章
远距离输电
特别提醒： (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) 若直流电的电压是随时间变化的，也可以用变压器改变
电压．
栏目导引
第4章
远距离输电
栏目导引
第4章
远距离输电
三、常见变压器 1．自耦变压器
(1)示意图
(2)特点绕组铁芯上只有一个______________ (3)用途原线圈，可升高电压，也可降低电压．如果把整个绕组作_________
降压副线圈只取绕组的一部分，就可以成为________________ 变
压器(图甲)；如果把绕组的一部分作原线圈，整个绕组作副线圈升压 ______________ ，就可以成为_____________ 变压器(图乙)．
栏目导引
第4章
远距离输电
三 2．三相变压器：它是______________ 个相同容量的单相变压器的______________ ，有三个铁芯柱，每个铁芯组合柱上都绕有同一相的两个线圈，一个是高压线圈，另一

高中物理 4.2《变压器》学案4 鲁科版选修32

高中物理 4.2《变压器》学案4 鲁科版选修32【要点导学】本节内容重点是：理想变压器的变压比和功率关系。

本节内容难点是：原副线圈中产生感应电动势的过程分析。

【学习内容】1．变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础．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、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的互相感应现象，叫互感现象．正是由于互感现象．才使得原、副线圈虽不相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈．示意图如图5-4-1。

2．理想变压器忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，磁通量全部集中在铁芯内，称为理想变压器。

理想变压器的输入功率等于输出功率。

即P 1＝P 2。

3．理想变压器电压跟匝数的关系：U 1/U 2= n 1/n 2说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。

即有332211n U n U n U ===……。

这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内。

因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，因此每组线圈的电动势与匝数成正比。

在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。

4．理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=14n n U 4……可得出： n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……5．注意事项（1）在理想变压器的公式中，功率关系和变压公式是基本公式。

2024年高中物理第4章第2节变压器讲义含解析鲁科版选修3_2

变压器1．变压器的结构和特点(1)结构：主要由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈(绕组)组成。

铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

(2)特点：原线圈与沟通电源相连，副线圈与负载相连。

为什么变压器中的硅钢片不是用完全的？解析：大块的导体在磁场中运动或处在改变的磁场中时，都要产生感应电动势，形成涡流，造成较大的涡流损耗。

为了减小涡流损耗，常将铁芯用很多铁磁导体薄片(例如硅钢片)叠成，这些薄片表面涂有绝缘漆或绝缘的氧化物。

由于这种薄片材料的电阻较大，这样就可以显著地减小涡流损耗。

2．变压器的工作原理及变压规律(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，当副线圈两端连接负载并闭合时，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，在原线圈中产生相互感应的现象。

(2)工作原理电磁感应是变压器的工作原理，即互感现象是变压器工作的基础。

(3)志向变压器电压、电流与匝数的关系志向变压器特点铁芯无漏磁，原、副线圈无电阻电压与匝数关系U1U2＝n1n2电流与匝数关系I1I2＝n2n1功率关系P1＝P2为什么变压器不能变恒定电流？解析：要产生感应电动势，磁通量必需发生改变。

若原线圈中通以恒定电流，则在铁芯中产生恒定的磁通量，副线圈中虽有磁通量通过，但磁通量不改变，因此副线圈中不能产生感应电动势，当然就不能变压了。

3．常见变压器(1)自耦变压器：只有1个绕组的变压器。

(2)自耦变压器分类①降压器：绕阻当原线圈接电源，绕组的一部分当副线圈接负载，如图甲所示； ②升压器：绕组当副线圈接负载，绕组的一部分当原线圈接电源，如图乙所示。

如何区分变压器的两个线圈中哪一个是高压线圈，哪一个是低压线圈？解析：变压器中的高压线圈一般匝数多、电流小，导线较细；而低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。

1．志向变压器志向变压器是实际变压器的近似。

志向变压器有三个特点：(1)铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样，每匝线圈中所产生感应电动势相等。