人教版 交变电流 变压器
高中物理第三章交变电流3.变压器第2课时变压器课件新人教版选择性必修第二册
答案:C
应用体验 例2. 如图所示,有一矩形线圈绕OO′轴在匀强磁场中匀速转动,产 生交变电流,线圈通过滑环接一理想变压器.线路中接有电压表和电 流表,不计矩形线圈和导线的电阻.滑动触头P可以上下移动,副线 圈上接有可调电阻R,下列判断正确的是( )
A.当P位置不动、R增大时,电压表的示数增大 B.当P位置不动、R增大时,电压表的示数减小 C.当P位置向上移动、R不变时,电流表的示数增大 D.当P位置向上移动、R不变时,电流表的示数减小
C.0
D.与R的阻值有关
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.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是( )
答案:C 解析:线圈应该接交流电源,且升压变压器中副线圈的匝数大于原线圈的匝数, 故C符合题意.
A.n1为1 100匝,Um为220 V B.BC间线圈匝数为120匝,流过R的电流为1.4 A C.若将R接在AB两端,R两端的电压为18 V,频率为100 Hz D.若将R接在AC两端,流过R的电流为2.5 A,周期为0.02 s
答案:D
针对训练 1.[2022·湖北卷](多选)近年来,基于变压器原理的无线充电技术得到 了广泛应用,其简化的充电原理图如图所示.发射线圈的输入电压为 220 V、匝数为1 100匝,接收线圈的匝数为50匝.若工作状态下,穿 过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%,忽略其它损耗,下列说法 正确的是( )
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 3 变压器 第2课时 变压器
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
答案 C
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,A错误;因理想变压器无漏磁,原、副线圈的磁通量相等,
故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电
易错辨析判一判
(1)理想变压器能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。
(
答案 √
(2)变压器能改变交变电流的电压,也能改变恒定电流的电压。(
答案 ×
解析 变压器不能改变恒定电流的电压。
(3)理想变压器的输入功率和输出功率相等。(
答案 √
)
)
)
即学即用练一练
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
)
答案 ×
解析 变压器输出的电流的大小与原线圈输入的交变电流频率无关。
(4)理想变压器有多个副线圈时,输入功率和输出功率也相等。(
)
答案 √
解析 理想变压器是忽略能量损失的变压器,根据能量守恒定律,理想变压
器有多个副线圈时,输入功率和输出功率也相等。
即学即用练一练
(多选)一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列物理量一定相等
=
n2
;
n1
I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn
频率关系
f1=f2(变压器不改变交变电流的频率)
特别提醒
(1)输入功率等于输出功率,即P1=P2。
(2)由能量守恒有 P1=P2,即
1
新教材2023年秋高中物理第3章交变电流3.变压器课件新人教版选择性必修第二册
(多选)如图所示为一理想变压器,S
为单刀双掷开关,P为滑动变阻器触头,U1为加
在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则
以下说法正确的是(
)
A.保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,I1将增大
√
B.保持P的位置及U1不变,S由b合到a时,R消耗的功率将减小
√
C.保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I1将增大
= ,所以P2减小,又P1=P2,P1=U1I1,从而I1减小,C错误;U1
增大,由 = 可知U2 增大,所以P2 增大,因而I2 增大,由 =
,所以I1也增大,D正确。]
规律方法
U1
=ຫໍສະໝຸດ 决定变压器动态分析的思路可表示为
=
R负载
决定
小灯泡就会发光。
问题2
小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?
提示:不相等。
问题3
若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗?
提示:不发光。
1.工作原理
2.基本规律
(1)电压关系
U1∶U2∶U3…=n1∶n2∶n3…或 = = =…。
(2)功率关系
输入功率等于输出功率,即P入=P出,U1I1=U2I2。
科学探究的能力。
4.在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯,养成尊重
实验数据的严谨科学态度。
01
关键能力·情境探究达成
知识点一 变压器的原理及其基本规律
知识点二 理想变压器工作时的制约关系和动态分析
知识点三 科学探究——探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
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
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
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
高中物理第五章交变电流第4节变压器课件新人教版选修
通过电阻R的电流方向每秒改变100次,故D正确.
第4节 变压器
刷基础
题型2 对有多个副线圈的理想变压器问题的分析
4.一理想变压器的原线圈为n1=100匝,副线圈n2=30匝,n3=20匝,一个电阻为48.4 Ω的小灯泡接在副线 圈n2与n3上,如图所示.当原线圈与u=220 2sin ωt(V)的交流电源连接后,变压器的输入功率是( A )
,故C错误
,D正确.
第4节 变压器
刷基础
CD
解析
t=0.005 s时,线框的磁通量变化率最大,感应电动势最大,线框位于垂直中性面的位置,故A错误
;根据 可知,副线圈有电压,原线圈就有电压,故B错误;原线圈两端电压为
,根据
可知U2=110 V,电流表的示数为
,故C正确;由图乙知交变电动势的周期T=0.02 s,故
第4节 变压器
题型4 互感器
AD
刷基础
解析
由图中连接方式可知,a表是电压表,b表是电流表.甲互感器原线圈与副线圈的匝数比为 100∶1,乙互感器原线圈与副线圈的匝数比为1∶10,由电压表的示数为220 V,得原线圈的电 压为22000 V,由电流表的示数为10 A,得原线圈的电流为100 A,所以线路输送的电功率P= U1I1=2.2×106 W.故选A、D.
第4节 变压器
题型3 理想变压器中的动态问题
C
刷基础
解析
在原、副线圈匝数比一定的情况下,变压器的输出电压由输入电压决定.因此,当Q位置不变时 ,输出电压U′不变,故A错误.输出电压U′不变时,P向上滑动,副线圈总阻值R′增大,则输出 电流I′减小.根据输入功率P1等于输出功率P2,电流表的示数I变小,故B错误.P位置不变,将 Q向上滑动,则输出电压U′变大,I′变大,电流表的示数变大,变压器的输出功率变大,故C正 确,D错误.
2024-2025学年高中物理第五章交变电流4变压器教案新人教版选修3-2
- 针对本节课的重点和难点,进行有针对性的提问,检查学生对新知识的掌握情况。
- 鼓励学生提问,解答他们在学习过程中遇到的疑惑。
5. 师生互动环节(5分钟)
- 创设情境:展示一个具有问题的变压器电路图,让学生分析并提出解决方案。
- 学生分组讨论,教师巡回指导,引导学生运用所学知识解决问题。
2024-2025学年高中物理 第五章 交变电流 4 变压器教案 新人教版选修3-2
主备人
备课成员
课程基本信息
1. 课程名称:高中物理第五章交变电流第四节 变压器
2. 教学年级和班级:高中二年级
3. 授课时间:2024-2025学年第二学期
4. 教学时数:2课时(90分钟)
本节课将深入讲解变压器的工作原理、种类及其在交变电流中的应用,结合新人教版选修3-2教材内容,通过实例分析,使学生对变压器有更直观、深入的理解。教学过程中,将引导学生学习电磁感应原理在变压器中的应用,探讨变压器的电压、电流变换规律,以及实际应用中的注意事项。
- 变压器的铜损、铁损
- 变压器的效率公式及其计算
- 变压器的功率计算
5. 变压器的应用
- 变压器在电力系统中的应用:升压、降压、隔离等
- 变压器在电子设备中的应用:电源适配器、手机充电器等
6. 变压器的优化设计
- 提高变压器效率的方法
- 变压器的节能设计
- 变压器线圈绝缘与散热设计
7. 变压器的实验与检测
- 教师提供必要的指导和帮助,如解答学生在阅读和观看视频过程中产生的疑问。
- 组织实践活动,让学生走出课堂,亲身感受变压器在实际电力系统中的应用,提高学生的实践能力。
- 要求学生在拓展学习后,撰写学习心得或感悟,分享给其他同学,促进相互学习与交流。
第五章交变电流(变压器专题复习)课件(人教版选修3-2)
解析:由UU12=nn12,得:因 U1=220 V,所以电压表示数 为 U2=22 V,其大小并不随输入电压的变化而变化,故 C 正确.
答案:C
4.钳形电流表的外形和结构如图10-2-5(a)所示,图(a)
中电流表的读数为1.2 A.图(b)中用同一电缆线绕了3
匝,则
()
A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4 A B.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4 A C.这种电流表能测交流电流,图(b)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(b)
5.某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通 过理想变压器后向80 km远处供电.已知输电导线的 电阻率为ρ=2.4×10-8 Ω·m,导线横截面积为 1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的 4%.求: (1)升压变压器的输出电压. (2)输电线路上的电压损失.
解析:(1)导线电阻 r=ρ2Sl=2.4×10-8×21×.58×0×101-043 Ω =25.6 Ω,输电线路损失功率为输出功率的 4%,则 4%P =I2r,代入数据得:I=125 A.由 P 入=P 出及 P=UI 得: 输出电压 U=PI =112057 V=8×104 V. (2)输电线路上电压损失 U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.
答案:B
3.如图 10-2-4 所示,一理想变压器原、副线圈匝数之
比 n1∶n2=10∶1,在原线圈 ab 两端加上电压为 220 2
sin100πt V 的正弦交变电流,当原线圈中 ab 两端的电
压为 100 V 的瞬间,副线圈两端理想交流电压表的读
数为
()
A.220 V C.22 V
高中物理第5章交变电流4变压器课件新人教版选修3_2
A.U=66 V,k=19
B.U=22 V,k=19
C.U=66 V,k=13
D.U=22 V,k=13
【解析】
设原、副线圈中的电流分别为I1、I2,则II21=
n2 n1
=
1 3
,故k=
II2122RR=
1 9
.
设原线圈两端的电压为U1,则
U1 U
=
n1 n2
=
3 1
,故U1=3U,而原线圈上电阻分担的电
【答案】 AD
2.(2015·全国卷Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1 ,在原、副 线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交 流电源上,如图5-4-2所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U.原、副线圈回路 中电阻消耗的功率的比值为k,则( )
【导学号:94530074】
[核心点击] 1.变压器的工作原理 原线圈上加交变电压时铁芯中产生交变磁场,即在副线圈中产生交变磁通 量,从而在副线圈中产生交变电动势;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.从能量转化角度看,变压器是把电能转化为磁场能,再将磁 场能转化为电能的装置,一般地说,经过转化后电压、电流均发生了变化. 2.理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁. (2)原、副线圈不计内阻,即不产生焦耳热.
[合作探讨] 如图5-4-1所示,为一变压器结构示意图.
图5-4-1 探讨1:当在a、b端接入恒定电源时,接在副线圈上的灯泡能否发光? 【提示】 当a、b接恒定电源时,原线圈中有恒定电流,穿过原、副线圈的 磁通量不变,所以副线圈中没有感应电流,灯泡不发光.
探讨2:变压器中闭合铁芯的作用是什么? 【提示】 闭合铁芯的作用是形成一个闭合磁路,使副线圈中的磁通量的变 化与原线圈中磁通量电压之比,等于两个线圈的匝数之比,即:UU12=nn12.
_新教材高中物理第三章交变电流3变压器课件新人教版选择性必修第二册
2.某理想变压器原、副线圈匝数之比为 55∶9,原线圈所接电源电压的变化规
律如图所示,副线圈接有负载。下列判断正确的是
()
A.输出电压的最大值为 36 V B.原、副线圈中电流之比为 55∶9 C.该理想变压器的输入、输出功率之比为 55∶9 D.原线圈两端电压有效值为 220 V,频率为 50 Hz
[针对训练] 1.变压器的副线圈匝数可调,R0 为输电线电阻。滑动触头 P 处于如图所示位置
时,用户的用电器恰好正常工作。当用电器增多时,下列说法正确的是( )
A.原线圈中的电流减小 B.副线圈两端的电压减小 C.用电器增多时,只需使滑动触头 P 向上滑,用电器仍能正常工作 D.用电器增多时,只需减小电源的输出电压,用电器仍能正常工作
出电压
()
A.降低 2 V
B.增加 2 V
C.降低 200 V D.增加 200 V
解析:假设理想变压器原线圈的输入电压为 U1,由变压器的工作原理可知UU12
=nn12,则变压器副线圈的输出电压 U2=10U1;当输入电压增加 20 V 时,即 输入电压为 U1+20 V 时,变压器的输出电压 U2′=10(U1+20 V),则输出
解析:由交流电压的表达式可知,原线圈两端所加的电压最大值为 220 2 V,故
有效值 U1=220 V;由UU21=nn21=21知,副线圈电压的有效值 U2=110 V,故输出功 率 P2=UR22=220 W;再由输入功率等于输出功率知 P1=P2=220 W,A 项错误。 根据欧姆定律知 I2=UR2=2 A,由II21=nn21得 I1=1 A,故电流表读数为 1 A,B 项正 确。电压表的读数为有效值,即 U2=110 V,C 项错误。由交流电压的表达式可 知,ω=100π rad/s,又 T=2ωπ,解得 T=0.02 s,D 项错误。 答案:B
人教版高中物理选择性必修第2册 第三章 交变电流 3 3 变压器
(2)电流制约
输出电流I2决定输入电流I1。当变压器原、副线圈的匝数比nn12 一定,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=
n2 I n1
2
。而变压器副线
圈中的电流I2由负载及电压U2确定,I2=
P2 U2
。
(3)功率制约
①变压器副线圈中的功率P2由负载决定,P2= P负1+ P负2+…。 ②输入功率P入=P2,即变压器的输入功率是由输出功率决定的。
1.某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶20,当变压器原线圈的电压不变,用户 增加负载,副线圈输出电流增加2 A时,输入电流增加40 A。( √ ) 2.某理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,原线圈接入220 V的正弦交变电压。 当副线圈接10 Ω的电阻时,原线圈中电流大小约为5.5 A。( √ ) 3.理想变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。若某升压变压器只有一个 原线圈和一个副线圈,则原线圈的导线应当粗些,且原线圈的匝数多。 ( ✕ ) 4.某理想变压器接在正弦交变电源上,原线圈的电压不随副线圈的输出电流的变化 而变化。( √ ) 5.某理想变压器接正弦交变电源,原线圈输入电流随着副线圈输出电流的增大而增 大。 ( √ ) 6.理想变压器的原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。 ( ✕ )
U1
U2
I2
I1
P1
4|几种常见的变压器
情境 如图所示,钳式电流表是由电流互感器和电流表组合而成的。按下手柄时, 电流互感器的铁芯张开,把被测的载流导线放入,放开手柄,铁芯闭合。导线中的交 流在铁芯中产生交变磁场,电流表与套在铁芯上的线圈相连,可以间接得知导线中 的电流。用钳式电流表检测电流时,一定要夹入一根被测导线(电线),若夹入两根 (平行导线),则不能检测电流。同时要注意不可用钳式电流表直接去测量高压电路 的电流,否则容易引起触电事故。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 3.变压器
400座。变电站中起变换电压作用的设备是变压器,如图所示,理想变压器
原线圈输入电压 u=200√2 sin 100πt(V) ,电压表、电流表都为理想电表。
则下列判断正电流频率为50 Hz
B.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电压表的示数都增大
C.S打到a处,当变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都减小
2
2
U1 n1
n2
U2
1
根据 = 得 U2= U1= ×12 V=6 V,即 V 的读数为 6 V,选项 B 错误;I2= =
U2 n2
n1
2
R
U 2 2 62
6
A=1 A,即 A 的读数为 1 A,选项 C 错误;P 出=
=
W=6 W,则 P 入=P 出=6 W,
6
R
6
选项 D 正确。此题主要考查理想变压器的基本规律,意在培养学生的分析能
减小,U1 不变,则 I1 减小,即电流表 A1 的示数减小,故 D 正确。此题主要考查理
想变压器中各量的制约关系和动态分析,意在提高学生的理解能力和分析能
力,提高学生的科学思维。
1.对于输出电压的大小,条件充分时,只需根据原线圈电压及原、副线圈
的匝数确定。
2.P1、P2、I1、I2的判断往往都与R的大小有关,对P1、I1的确定,需从P2、
2
n2 I2
副线圈中的输出电流 I2 决定原线圈中的电流 I1,即 I1=
。
n1
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,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→P出→P入→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
2023新教材高中物理第三章交变电流专题五交变电流变压器的综合应用作业新人教版选择性必修第二册
专题五 交变电流、变压器的综合应用1.分析交变电流、变压器的综合问题时应注意的两点 (1)变压器原、副线圈的电压指交变电压的有效值。
(2)变压器原、副线圈中电流、电压的频率、周期一定相同。
2.理想变压器的制约关系(1)电压制约关系: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U 1决定,即U 2=□01n 2U 1n 1。
(2)电流制约关系: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由副线圈中的电流I 2决定,即I 1=□02n 2I 2n 1。
(3)功率制约关系:①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定,即P 2=P 负1+P 负2+…; ②变压器的输入功率由输出功率决定,即P 1=P 2。
3.理想变压器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 →I 2→P 2→P 1→I 1。
(2)负载电阻不变,分析各物理量随原、副线圈匝数比的变化而变化的情况,进行动态分析的顺序是n 1n 2→U 2→I 2→P 2→P 1→I 1。
典型考点一 交变电流与变压器的综合应用1. 如图所示,理想变压器原线圈接入交流电压u =U m sin ωt ,副线圈接有一电压表和电阻为R 的负载,电压表的示数为10 V ,在t =T4(T 为交变电流的周期)时,原线圈两端电压的瞬时值为100 2 V ,由此可知变压器原、副线圈的匝数比为( )A .102∶1B .1∶10 2C .10∶1D .1∶10答案 C解析 在t =T 4时刻,100 2 V =U m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT ×14T ,解得原线圈电压的最大值U m=100 2 V ,所以有效值为U 1=100 V ,电压表显示的是副线圈电压的有效值,为U 2=10 V ,又因为电压与匝数成正比,所以原、副线圈的匝数比为100∶10=10∶1,C 正确。
【中学物理】人教版 交变电流 变压器
4
(一). 本节课在教材中所处的地位
• 本章题目是交流电,前两节主要介绍交流电的 产生及特点,第三节是电感和电容对交变电流 的影响,第四节便是变压器,这两节是交流电 结合电磁感应现象理论的应用,有了变压器这 一节的学习,便为第五节电能的输送建立了理 论基础,所以,这一节的内容在本章中起到了 承前启后的作用。
2.理解变压器的工作原理。
3.知道理想变压器,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。
精选课件ppt
7
过程与方法
1.探究变压器线圈两端的电压、电流与匝数 的关系,提高推理能力。
2.进一步体会用抽象思维建立物理模型的意 义。
3.提高处理实际问题的能力。
精选课件ppt
电压互感器
电流互感器
①使用时把原线圈与电路并联,原线圈匝 数多于副线圈匝数
②.使用时把原线圈与电路串联,原线圈匝 数少于副线圈匝数
精选课件ppt
20
5.巩固练习
例题讲解:一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接 在电压220V的交流电源上,当它对11只并联的 “36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光。由 此可知副线圈的匝数n2=_____,通过原线圈的电 流 I1 =______。
• 本节课是高中物理中较为重要的内容,也是 高考常考的内容之一。
精选课件ppt
5
(二).教学目标
我基于课程标准、2010年高考大纲、学 生的具体情况、及这一节的特点制订了 以下的教学目标:
● 知识和技能 ● 过程和方法 ● 情感态度和价值观
精选课件ppt
6
知识和技能
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。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流 专题提升七 变压器的综合问题
典例剖析
角度1自耦变压器
【例题1】 一自耦变压器如图甲所示,变压器的原线圈A、B端输入电压如
图乙所示,副线圈电路中定值电阻R0=11 Ω,电容器C的击穿电压为22 V,移
动滑片P使电容器刚好不会被击穿,所有电表均为理想电表,下列说法正确
的是( A )
A.电压表的示数为220 V
B.原、副线圈的匝数比为10∶1
V
18 W”,小灯泡B的电阻为5 Ω,副线圈回路中接入三个均标有“12 V
24 W”的小灯泡,小灯泡A与右边三个小灯泡均正常发光,下列说法正确的
是( B )
A.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1
B.通过小灯泡B的电流为10 A
C.副线圈两端的电压为9 V
D.小灯泡B两端的电压为20 V
解析 原线圈与小灯泡A并联,可知原线圈的电压为9 V,副线圈的电压为36 V,
1
1
,由于灯泡两端的电压相等,根据公式
9
者的电功率之比为 1∶9,C 错误,D 正确。
1 2 3 4
=
9 1
,
1 2
正确,B 错误;根
P=UI,可得两
3.(电流互感器)电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如
图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电
流表上。则电流互感器( D )
R1 两端的电压为 20 V
D.原线圈接入交流电压 u=220 2sin ωt(V)时,
R2 两端的电压为 50 V
解析
1
因该变压器通过副线圈的磁通量是通过原线圈磁通量的一半,则
2
=
Δ1
1
Δ = 4,故1 = 1,根据 P=I2R,得1 = 1 × 40 = 1 ,故 A 错误,B 正确;原线圈
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流第3节变压器课件
3.探究交流 为什么电流互感器的副线圈不允许安装保险丝?为什么 电压互感器的副线圈要装保险丝?
【提示】 如果电流互感器在运行时副线圈断开,I2=0, 则铁芯中的磁通量会急剧增加(因为原线圈中电流很大,在铁 芯中产生的磁通量很大,正常运行时I2≠0,且n2>n1,所以I1产生 的磁通量大部分被I2产生的磁通量所抵消),这将在副线圈的 两端感应出高电压(可达103 V以上),即使副线圈的一端接地, 对人及仪表仍不安全,因此,电流互感器副线圈决不允许断路, 当然不允许安装保险丝.
3
变压器
变压器的构造和原理
1.基本知识 (1)结构
(2)原理:当变压器的原线圈加上交变电压时,原线圈中 的 交 变 电 流 在 __铁__芯__ 中 激 发 交 变 的 _磁__通__量___, 交 变 的 __磁__通__量__穿过原线圈也穿过副线圈 ,在原、副线圈中产生 _感__应__电__动__势__.当副线圈闭合时,在副线圈中就会有_交__流__电__ 通过,这样,虽然原、副线圈并不相连,电能却从原线圈通过磁 场传输给副线圈.
电压互感器和电流互感器
1.基本知识 (1)电压互感器 ①原理:是一种__降__压__变压器,它的初级线圈___并__联在高 压交流线路上,次级线圈与______交__流__电_相压连表,只要根据电压表 测出的电压值和铭牌上的变压比,就可以算出高压线的电压 值. ②作用:测量高压线的电压值.
(2)电流互感器 ①原理: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_相表连,只要读出交流电流 表的示数,再根据变流比就可以算出通过负载的电流值. ②作用:测量输电线上的大电流. 2.思考判断 (1)互感器原、副线圈中的电流频率相等.(√) (2)电压互感器实质上是一种降压变压器.(√) (3)电流互感器原线圈匝数比副线圈匝数多.(×)
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流第3节变压器(3)
答案:副线圈接入灯泡正常发光,副线圈在电路中起到电源的作用.
解析:设通过 L1 的电流为 I1,因为三灯均正常发光,故副线圈中电流 I2=2I1,
由 n1 = I 2 ,得 n1 =2∶1,由 U1 = n1 ,得 U1 =2∶1,选项 B 错误,C 正确;由 u0=
n2 I1
n2
U 2 n2
U2
300 2 sin(100πt)V 知,ω=100π rad/s,ω=2πf,则 f=50 Hz,选项 A 正确; Um=300 2 V,U=300 V,因为 U=UL1+U1,而 UL1=U2,所以 U2=100 V,选项 D 错误.
解析:在闭合开关后,用电器正常工作,已知交流电压表和交流电流表(均为理想 电表)读数分别为 220 V 和 2.2 A,根据 P=U2I2=60×2.2 W=132 W,求出用电器消 耗的功率为 132 W,变压器输入功率为 132 W,因此选项 A 错误;再根据 U1 = n1 和
U 2 n2
I1 = n2 ,联立可求得通过原线圈的电流的有效值为 0.6 A,选项 B 正确;由于电流 I 2 n1 表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值为 2.2 2 A,故选项 C 错误; 变压器原、副线圈的匝数比为 n1∶n2=U1∶U2=220∶60=11∶3,所以选项 D 正确.
答案:AC
方法技巧
理想变压器关系式的应用
U1 = n1 ,既适用于一个副线圈的变压器,也适用于多个副线圈的变压器,而 U 2 n2 I1 = n2 只适用于一个副线圈的变压器,对于多个副线圈工作的变压器,求解 I 2 n1 的方法是一定要从 P 入=P 出,P=UI 入手求解.
〚针对训练1-1〛 (多选)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 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶3
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第3章交变电流第3节变压器(4)
1.变压器的构造 变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.与电 源相连的线圈叫做 原线圈 ,也叫做 初级线圈;与负载相连 的线圈叫做 副线圈 ,也叫做 次级线圈. 2.变压器的原理 变压器的工作基础是 互感现象 .原线圈中的交变电流所 激发的磁场不仅穿过原线圈,也同时穿过副线圈,变化的磁场 在副线圈中产生 感应电动. 势
3.变压器的能量损失 (1)电流通过变压器线圈时发热. (2)铁芯在交变电场作用下发热. (3)交变电流产生的磁场不能完全局限在铁芯内. 4.理想变压器 没有能量损失 的变压器.
5.电压与匝数关系
(1)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:UU12=nn12 。
(2)升压变压器:n2>n1,U2>U1,即副线圈电压比原线圈 电压高。
[例1] 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5. 原线圈与正弦交变电源连接,输入电压U如图5-4-1所示.副
线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则
()
图5-4-1
A.流过电阻的电流是 20 A B.与电阻并联的电压表的示数是 100 2 V C.经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×103 J D.变压器的输入功率是 1×103 W [思路点拨] 解答本题时应把握以下三点: (1)正弦式交变电流峰值与有效值的关系. (2)变压器原、副线圈电压与匝数的关系. (3)电流表示数、电热和功率需用交变电流有效值计算.
[特别提醒] 理想变压器是一个理想化模型,不计一切电磁能量损 失,因此,它的输入功率等于输出功率.实际变压器 (特别是大型变压器)一般可以看成理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∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)通过典型例题的讲解,归纳出解决问题的思路 ,通过学生的实地练习,提高自主处理问题的能力。
docin/sundae_meng
二.教学方法及教学手段
1.本节课采用的教学方法:讲授法,以学 生为主体,引导他们的思维,探究知识的本 质,以教师为主导,总结其中的规律,通过物 理学广博深远的知识体系,探索现实世界 的真知.
讨论:如果n2 >n1 n2 <n1
U2>U1 -----升压变压器 U2 <U1 -----降压变压器
docin/sundae_meng
b.电流关系:由于不存在各种电磁能量损
失,输入功率等于输出功率
U I = U I 1 1
22
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
P1=P2,即:
4.几种常见的理想变压器
docin/sundae_meng
练习: 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P1将分别是:
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
A
S
~
V R1 R2
docin/sundae_meng
6.课堂小结
(1).变压器的构造 构造:闭合铁芯,原、副线圈 (2).变压器的工作原理: a.互感现象:原、副线圈中由于有交变电流而发生
的互相感应现象 b.能量转化:电能→磁场能→电能 c.理想变压器 P入=P出 (3).理想变压器的变压规律 :U1/U2=n1/n2 (4).理想变压器的变流规律: I1/I2=n2/n1 (5).常用变压器
人教版 交变电流 变压器
(二).教学目标
我基于课程标准、2019年高考大纲、学 生的具体情况、及这一节的特点制订了 以下的教学目标:
● 知识和技能 ● 过程和方法 ● 情感态度和价值观
docin/sundae_meng
知识和技能
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).进一步讨论理想变压器的工作规律
docin/sundae_meng
a.电动势关系: 由于互感现象,没有漏
磁,原、副线圈中具有相同的 t.根
据法拉第电磁感应定律有:E1=n1/ t ,E2=n2/ t ,可以得到:E1 n1
E2 n2
若U不2=考E虑2 ,原可副以线得圈到的:内UU12阻有nn12 :U1=E1
docin/sundae_meng
n1 n2 U2 ∽
。
让学生思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈 电压U2 是多少?
3.理想变压器
(1).提问学生:如果不考虑原、副线圈的电阻,以 及各种电磁能量损失,这样的变压器是什么变压器? 实际存在吗?引导学生得出理想变压器的概念,使学 生知道理想变压器是一种理想化模型。
给学生展示几种常见的变压器,和 学生一起总结这几种变压器的特点。
(1).自耦变压器 P
U1 A B
U2
特点:自耦变压器的原副线圈共用一个线
圈
docin/sundae_meng
(2).互感器
电压互感器
电流互感器
①使用时把原线圈与电路并联,原线圈匝 数多于副线圈匝数
②.使用时把原线圈与电路串联,原线圈匝 数少于副线圈匝数
2.理解变压器的工作原理。
3.知道理想变压器,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。
docin/sundae_meng
过程与方法
1.探究变压器线圈两端的电压、电流与匝数 的关系,提高推理能力。
2.进一步体会用抽象思维建立物理模型的意 义。
3.提高处理实际问题的能力。
(二).新课教学
1.变压器的构造
∽ U1
n1 n2 U2 ∽
n1
n2
电路图中符号
原线圈-------与电压相连,输入电压U1,线圈
匝数为n1
副线圈--------与用电器相连,输出电压U2,线
圈匝数为n2
docin/sundae_meng
铁芯---------有何特点(闭合)
2.变压器的工作原理
问题: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?引导 学生知道变压器的工作原理——互感现象
互感现象前面已经学过,在这里再复习一下。
通过给学生展示图片
∽ U1
引导学生知道变压器通过闭
合铁芯,利用互感现象实现
了电能(U1、I1)到磁场能
(变化的磁场)再到电能
( U2、I2)转化。
docin/sundae_meng
5.巩固练习
例题讲解:一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接 在电压220V的交流电源上,当它对11只并联的 “36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光。由 此可知副线圈的匝数n2=_____,通过原线圈的电 流 I1 =______。
通过例题讲解使学生学会应用电压、电流与匝数的 关系。
docin/sundae_meng
问学生:但我们国家民用统一供电均为220V ,那么如何使这些额定电压不是220V的电器 设备正常工作的呢?
为解决此问题,我们需要引入变压器。让 学生体会到变压器作用的实际意义
给学生展示几种常见变压器
docin/sundae_meng
让学生对实际变压器有感性认识 docin/sundae_meng
docin/sundae_meng
情感态度和价值观
1、使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的; 2、培养学生实事求是的科学态度。
docin/sundae_meng
(三).教学重点、难点的解决办法
1.重点:变压器的工作原理及工作规律
2.难点:推导变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关 系,利用变压器线圈两端的电压、电流与匝数的关系及 功率关系处理实际问题。 3.解决方法:
2 .本节课的教学手段:采用多媒体授课
docin/sundae_meng
三.教学过程
(一).引入新课
用电器
额定工作电压 用电器
额定工作电压
MP3 扫描仪 手机充电器 录音机
3V
机床上的照明 36V
灯3V 黑白电视机显 几万伏 像管
6V 9V 12V
彩色电视机显 十几万伏 像管