【赢在课堂】2014-2015高中物理(人教版)选修1-1配套课件 3-4 变压器

四、变压器
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Байду номын сангаас
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一、变压器
变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成, 两个线圈都是由 绝缘导线绕制而成的, 铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成, 是用来改 变交流电压的装置.
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一、变压器的构造与工作原理
活动与探究 日常生活中我们经常见到变压器, 如变电站中的大型变压器、街头 的低压变压器、半导体收音机中的小变压器等 . 你知道它们的构造吗? 找一个废弃的变压器, 拆开绝缘外皮看一看它的构造.
甲
变电站的大型变压器
四、变压器
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乙
半导体收音机中的小型变压器
答案: 变压器由原、副线圈和铁芯组成.
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迁移与应用 例 1 如图为一台变压器, 原、副线圈的匝数分别为 n1=400 匝, n2=800 匝, 连接导线的电阻忽略不计, 那么可以确定( )
A. 这是一台降压变压器 B. 副线圈中产生的电动势是利用电磁感应产生的 C. 当原线圈通大小变化的直流电流时, 副线圈中没有电流 D. 断开负载电阻 R , 副线圈两端电压降为零
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预习交流 1
如图所示为世界闻名的三峡大坝, 三峡电站的 70 万千瓦发电机组 的机端电压是 2 000 V , 通过 500 千伏超高压输送到远方(左图), 到达用电 区后, 我们的照明电路只用 220 V 的电压, 而城市电车(右图)却需要 750 V 的电压, 你知道人们是如何实现不同电压之间的转换的吗?
答案: AD 解析: 由题干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, 则 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.
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预习交流 2
汽油机做功冲程开始, 汽缸中的汽油—空气混合汽要靠火花塞点 燃, 但是汽车蓄电池的电压只有 12 V , 不能在火花塞中产生火花. 为此, 要 使用如图所示的点火装置. 这个装置的核心是一个变压器. 它的原线圈 通过开关连接到蓄电池上, 副线圈接到火花塞两端, 开关由机械进行自 动控制. 做功冲程开始时, 开关由闭合变为断开, 原线圈中的电流急剧减 小. 由于副线圈的匝数比原线圈多得多, 所以可以在副线圈中感应出很 高的电压, 可达 10 000 V 以上, 这样就能在火花塞中产生火花了.
A. 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工作的
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解析: 变压器的原理就是利用原、副线圈中的电磁感应现象而工作 的. 当副线圈中匝数比原线圈中匝数多时, 为升压变压器; 反之为降压变 压器. 只要原线圈接的是变化电流, 副线圈中就一定有感应电动势产生, 与副线圈是否闭合无关. 答案: B
答案: 通过变压器实现变压.
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二、变压器为什么能改变电压
原线圈中通过电流时, 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, 铁芯中的磁场的强弱和方向也都在不断变化, 通过副 线圈上的磁场也在不断变化, 于是就在副线圈中产生了感应电动势. 在 同一铁芯上, 匝数越多的线圈上, 电压越高.
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蓄电池提供的是直流, 在这里却能用变压器得到高电压. 请回答这 与变压器是改变交变电流的作用是否矛盾? 答案: 不矛盾. 变压器能否变压或变流的关键是通入的电流是否变 化, 只要电流大小变化就会在铁芯中产生变化的磁场 , 从而使穿过副线 圈的磁通量变化, 引起感应电动势. 材料中当开关由闭合变为断开时, 原 线圈中电流迅速减小, 将引起铁芯中磁场迅速减弱, 从而在副线圈中产 生很高的电压, 这与变压器改变交变电流的作用并不矛盾.
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迁移训练 1 大型发电机发出的电, 按等级一般有 10. 5 kV , 13. 0 kV , 15. 75 kV 和 18. 0 kV 几种, 而输电电压达到数百千伏, 因此发电 机发出电后首先要经变压器升压, 才能向外传输到用电区. 如图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( )
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1. 了解变压器的构造, 知道变压器为什么能 够改变交流的电压. 2. 由实验探究总结变压器原、副线圈的电 学习目标 压与两个线圈匝数的关系. 3. 了解几种常见的变压器类型及其应用. 4. 体验科学探究过程, 培养实验设计与分析 论证能力. 重点难点 重点: 电压与匝数关系的应用. 难点: 变压器的工作原理.