5.4變壓器.doc

第四節(jié) 變 壓 器學習目標：（1）、知道變壓器的構造及幾種常見的變壓器，理解變壓器的工作原理。（2）、通過實驗，探究理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關系，電流與匝數(shù)的關系。了解理想化模型在物理學研究中的重要性。（3）、了解變壓器在生活中的應用。重、難點：1、重點：變壓器的工作原理和工作規(guī)律及其應用2、難點：理解副線圈兩端電壓是與原線圈頻率相同的交變電壓，推導變壓器變壓比、變流比公式，并弄清楚公式中物理量的主從關系學習思路：學本節(jié)內(nèi)容前，首先要先明確電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件、法拉第電磁感應定律、楞次定律等內(nèi)容，并把它們簡單概括為：；阻礙變化（變大反向，變小同向）鐵芯原線圈副線圈12343412U1U2U2U1頭腦中變壓器的結構圖要清晰由一個閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的。如圖所示。用絕緣線繞成的原線圈：跟電源相連；用絕緣線繞成的副線圈：跟負載相連；閉合鐵芯是由涂有絕緣漆的硅鋼薄片疊合而成。 強調(diào)：線圈必須繞在鐵芯上。知道鐵芯要用絕緣的硅鋼片疊壓成閉合的形狀的原因用絕緣的硅鋼片疊壓：是為了減少因電磁感應現(xiàn)象引起的渦流損失（工業(yè)上叫“銅損”）做成閉合的形狀：是為了減少磁通量損失（工業(yè)上叫“鐵損”）理想變壓器模型P出P入理想變壓器無渦流損失（無銅損）無磁通量損失（無鐵損）原、副線圈無電阻（無因電流熱效應引起的能量損失）I1和U1為原線圈兩端的電壓及原線圈中的電流I2和U2為副線圈兩端的電壓及副線圈中的電流公式推導：和中的值得注意：“變壓比公式”不僅適用于只有一個原、副線圈的情況，而且適用于多個副線圈的情況。這是因為：理想變壓器的磁通量是全部集中在鐵芯內(nèi)的，因此，穿過每個副線圈的磁通量的變化率是相等的，所以由法拉第電磁感應定律可知每個副線圈中產(chǎn)生的電動勢都是和各自的匝數(shù)成正比，在線圈電阻不計的情況下，線圈兩端的電壓等于電動勢。但是“變流比公式”只適用于原、副線圈各有一個的情況，一旦有多個副線圈，該公式即不適用不過P出P入在上述兩種情況下都適用從這個公式中也能看出“變流比公式”的確不適用于多個副線圈的情況。四自主學習：1.變壓器：是改變_的電器設備，由_和兩個繞在鐵芯上的_組成，其中與電源連接的叫_，與負載連接的叫_.2.變壓器的工作原理：變壓器的工作基礎是_現(xiàn)象，原線圈中的交變電流所激發(fā)的磁場不僅穿過_，也同時穿過_，變化的磁場在_中產(chǎn)生_.3.理想變壓器：沒有_損失的變壓器叫做理想變壓器.4.電壓與匝數(shù)的關系是：原、副線圈的_等于兩個線圈的 .5.常見的變壓器有：_變壓器、_變壓器、_互感器、_互感器.五變壓器的工作原理：1.變壓器的構造如圖5-4-1所示為變壓器的結構圖，原線圈接電源，副線圈接負載，兩個線圈都繞在疊合而成的硅片上，硅鋼片都涂有絕緣漆 2.變壓器的工作原理3.理想變壓器的規(guī)律問題探究：怎樣探究理想變壓器中的規(guī)律？并推導.推導：（1）原副線圈中兩端的電壓關系 . （2）原副線圈中的電流關系（提示：理想變壓器輸出功率等于輸入功率）思考：（1）是輸入電壓決定輸出電壓嗎？ （2）是輸入電流決定輸出電流嗎？ （3）是輸入功率決定輸出功率嗎？六、典例分析例1：如圖所示，理想變壓器的初、次級線圈分別接著定值電阻R1、R2，且R1=R2，初、次級線圈的匝數(shù)比為n1:n2=2:1，交流電源電壓為U，則（ ）A. R1兩端的電壓為U/5 B. R1兩端的電壓為3U/5C. R2兩端的電壓為2U/5 D. R2兩端的電壓為U/2變式訓練、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為n1:n2=6:1。交流電源電動勢瞬時值表達式為V，不計交流電源的內(nèi)阻。電阻，其電功率為P2=100W，則以下說法正確的是（ ）AR1的電功率為100WBR1兩端的電壓為100VC變壓器原線圈兩端電壓的效值為120VD交流電源的輸出功率等于變壓器的輸出功率例2、有一個理想變壓器,原線圈1200匝,副線圈400匝,現(xiàn)在副線圈上接一個變阻器R,如圖所示,則下列說法中正確的是（ ） A .安培表A1與A2示數(shù)之比為3:1 B .伏特表V1與 V2的示數(shù)之比為3:1C .當變阻器滑動頭向下移動時,原線圈的輸入功率將增加D .原、副線圈的功率之比為3:1隨堂檢測：1、關于變壓器，下列說法中正確的是（ ）A.它可以改變交流電的電壓 B.它可以改變交流電的電流C.它可以改變交流電的頻率 D.它可以改變輸送的電能的大小2、理想變壓器原線圈兩端電壓不變，當副線圈電路中的電阻減小時，下列說法中正確的是（ ）A.輸出電流增大，輸入電流減小 B.輸出電流增大，輸入電流也隨之增大C.輸出電壓保持不變 D.輸出功率和輸入功率都增大3. 用理想變壓器給負載供電,變壓器輸入電壓一定時,在下列辦法中可以使變壓器的輸入功率增加的是 ( ) A. 增大負載電阻的阻值,而原、副線圈的匝數(shù)保持不變 B. 減小負載電阻的阻值，而原、副線圈的匝數(shù)保持不變 C. 增加副線圈的匝數(shù)，而原線圈的匝數(shù)和負載電阻保持不變 D. 增加原線圈的匝數(shù)，而副線圈的匝數(shù)和負載電阻保持不變4、下列關于理想變壓器的說法中，正確的是（ ）A.理想變壓器的輸入功率等于輸出功率B.輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場能，再轉(zhuǎn)化為電能C.輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電場能，再轉(zhuǎn)化為電能D.輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸過去5如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4：1。原線圈接入一電壓為的交流電源，副線圈接一個R=的負載電阻。下述結論正確的是（ ）A副線圈中電壓表的示數(shù)為55VB副線圈中輸出交流電的周期為C原線圈中電流表的示數(shù)為D原線圈的輸入功率為6、如圖16-7,一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為4:1,圖中五只電燈完全相同,若B、C、D、E都能正常發(fā)光，則A燈（ ） A .一定能正常發(fā)光 B .比正常發(fā)光暗 C .比正常發(fā)光亮 D .一定被燒壞7、如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關