第五章 第四节 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：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：错误！未找到引用源。

＝错误！未找到引用源。

.
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12 mA，则电流表A2的示数为() A．3 mA B．0
C．48 mA 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() A．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U1/U2＝n1/n2的关系还成立吗？I1/I2＝n2/n1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 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
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，b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U1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5­4­10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L1和L2，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：。