高中物理第4章第2節(jié)變壓器PPT演示課件

1、第4章,新知預(yù)習(xí)巧設(shè)計,名師課堂 一點通,要點一,要點二,第2節(jié),創(chuàng)新演練 大沖關(guān),隨堂檢測歸納小結(jié),課下作業(yè)綜合提升,要點三,1.了解變壓器的構(gòu)造及幾種常見的變 壓器，理解變壓器的工作原理。 2通過實驗探究得出理想變壓器的 原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系。 3明確理想變壓器的輸入與輸出功 率之間的關(guān)系，并由此推導(dǎo)原、 副線圈中的電流關(guān)系。,讀教材填要點 一、變壓器的結(jié)構(gòu) 1結(jié)構(gòu)組成 由兩個(或兩個以上)線圈和鐵芯組成。 2結(jié)構(gòu)特點 原線圈與 相連，副線圈與 相連，鐵芯由涂有絕緣漆的 而成。,交流電源,負(fù)載,硅鋼片疊合,二、變壓器工作原理及變壓規(guī)律 1互感 交變電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)交變磁

2、場，交變磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，當(dāng)副線圈閉合時，副線圈中有電流產(chǎn)生，它在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，這個交變磁通量也穿過原線圈，在原線圈中產(chǎn)生 的現(xiàn)象。 2工作原理 電磁感應(yīng)是變壓器的工作原理，即 是變壓器工作的基礎(chǔ)。,互相感應(yīng),互感現(xiàn)象,3理想變壓器電壓(電流)與匝數(shù)的關(guān)系,無漏磁,無電阻,U2U1,只有一個,試身手夯基礎(chǔ) 1變壓器是由_和繞在鐵芯上的兩個_組成 的，一個線圈與交流電源連接，叫做_，也叫_；另一個線圈與負(fù)載連接，叫做_，也叫_。 答案：閉合鐵芯線圈原線圈初級線圈副線圈次級線圈,2_是變壓器工作的基礎(chǔ)。電流通過原線圈時在鐵 芯中激發(fā)_，由于電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的磁

3、場也在不斷_。變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生_，所以盡管兩個線圈之間沒有導(dǎo)線相連，副線圈中也能夠輸出_。當(dāng)輸入電壓一定時，原線圈、副線圈取不同匝數(shù)，副線圈輸出的_不同。 答案：互感現(xiàn)象磁場變化感應(yīng)電動勢電流電壓,3如圖421所示，加在理想變壓器原線圈上的交變 電壓為3 300 V，繞過鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表的示數(shù)為2 V，則原、副線圈的匝數(shù)比為_。,圖421,答案：1 6501,1工作原理 (1)原理：由于原、副線圈的互感現(xiàn)象，穿過理想變壓器原、副線圈的磁通量始終相同，因而這兩個線圈中每匝有相同的磁通量的變化率，即在原、副線圈上每匝產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等。,2理想變壓器 理想變壓器是實際變壓器的近似。

4、理想變壓器有三個特點： (1)鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量都一樣，每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相等。 (2)線圈繞組的電阻不計，無能損現(xiàn)象。 (3)鐵芯中的電流不計，鐵芯不發(fā)熱，無能損現(xiàn)象。,1如圖422所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為12；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220 V，額定功率為22 W；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，則 (),圖422,AU110 V，I0.2 A BU110 V，I0.05 A CU110 V，I0.2 A DU110 V，I0.2 A 思路點拔

5、解答本題需掌握以下兩點： (1)電流表、電壓表的讀數(shù)是指交變電流的有效值； (2)變壓器中原、副線圈的電壓、電流分別與匝數(shù)的關(guān)系。,解析交流電壓表、電流表測得的是交變電流的有效值，由燈泡正常發(fā)光可知，變壓器的輸出電壓為220 V，而變壓器的輸入與輸出電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)比，故變壓器的輸入電壓為110 V，電壓表的示數(shù)為110 V。又因為變壓器的輸入功率等于輸出功率，因此可知變壓器的輸入電流為0.2 A。故選項A正確。 答案A,(3)理想變壓器副線圈中的電流決定原線圈中的電流。原線圈中的電流隨副線圈中電流的增大而增大。 (4)變壓器的動態(tài)電路分析，一是要符合變壓器的基本規(guī)律(電壓、電流、

6、功率關(guān)系)；二是要遵循歐姆定律。首先確定是哪些量在變，哪些量不變，然后根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律判定，具體問題具體分析。,名師點睛變壓器原、副線圈功率制約關(guān)系、電流制約關(guān)系實質(zhì)上體現(xiàn)了能量守恒特點，(不計變壓器能量損失)消耗了多少能量，必定提供了多少能量，反過來提供了不消耗，提供的多消耗的少，顯然是不符合能量守恒定律的。,2如圖423所示，為一理想變 壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動變阻 器觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓， I1為原線圈中的電流強度，則以下說法 錯誤的是 () A保持U1及P的位置不變，S由a合到b時，I1將增大,圖423,B保持P的位置及U1不變，S由b合到a時，R消耗的功率將減小 C

7、保持U1不變，S合在a處，使P上滑，I1將增大 D保持P的位置不變，S合在a處，若U1增大，I1將增大,思路點撥此類問題首先要根據(jù)題意分清變量和不變量，其次要明確變量之間的相互制約的關(guān)系電壓：輸入決定輸出；電流和功率：輸出決定輸入。思路流程圖如下：,答案C,對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種情況：(1)分析電壓，原線圈副線圈；(2)分析電流功率，副線圈原線圈。,3如圖425所示，理想變壓器 原線圈接到220 V的交流電源上，副 線圈的匝數(shù)為30，與一標(biāo)有“12 V 12 W”的燈泡連接，燈泡正常發(fā)光。副 線圈的輸出電壓為110 V，電流為0.4 A。求：,(1)副線圈的匝數(shù)； (2)原線圈的匝數(shù)以

8、及通過原線圈的電流。 審題指導(dǎo)解此題明確兩點： (1)多個副線圈同時存在時，電壓比仍滿足等于匝數(shù)比。 (2)電流比不再滿足與匝數(shù)成反比，但原、副線圈功率相等。,答案(1)275匝(2)550匝0.25 A,對于有多組副線圈的變壓器，不論副線圈是否閉合，每一副線圈的電壓分別與其匝數(shù)成正比的關(guān)系不變；而當(dāng)副線圈中有不閉合的情況時，則此線圈中沒有電流通過，不消耗電能或功率。則有電流的其他副線圈的功率之和等于原線圈的功率。,1(對應(yīng)要點一)如圖426所示，理想變壓器原、副線 圈的匝數(shù)比n1n241，原線圈兩端連接光滑導(dǎo)軌，副線圈與電阻R相連組成閉合回路。當(dāng)直導(dǎo)線AB在勻強磁場中沿導(dǎo)軌勻速地向右做切割磁

9、感線運動時，安培表A1的讀數(shù)為12 mA，那么安培表A2的讀數(shù)為(),圖426,A0B3 mA C48 mA D與R大小有關(guān) 解析：導(dǎo)線AB切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E感Blv。由于B、l、v三個量均不變，故感應(yīng)電動勢為一定值，原線圈中電流恒為12 mA，變壓器原、副線圈中無法發(fā)生互感現(xiàn)象，副線圈輸出電壓應(yīng)為零，故安培表A2的讀數(shù)為0。 答案：A,2(對應(yīng)要點二)對于理想變壓器，下列說法錯誤的是() A原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大 B原線圈的輸入電流，隨著副線圈的輸出電流增大而增大 C原線圈的電壓，不隨副線圈的輸出電流的變化而變化 D當(dāng)副線圈的電流為零時，原線圈的電壓也為零,解析：理想變壓器的輸入電壓不受輸出電壓、輸出電流的限制，輸入電流和輸入功率隨輸出電流和輸出功率的增大而增大，當(dāng)輸出電流為零時，輸入電流也為零，但輸入電壓不為零。故本題應(yīng)選D。 答案：D,3(對應(yīng)要點三)如圖427所示，理想變壓器輸入的交 變電壓U一定，兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3，當(dāng)把一電阻先后接在a、b間和c、d間時，電流表的示數(shù)分別為I和I，則II為 (),圖4