【精選】人教版高中物理選修114變壓器學(xué)案物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)3.4變壓器學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解變壓器的基本構(gòu)造，知道變壓器為什么能夠改變交流電壓及其和實(shí)際變壓器的區(qū)別2通過實(shí)驗(yàn)和理論探究，總結(jié)變壓器原、副線圈的電壓與兩個(gè)線圈匝數(shù)的關(guān)系.3.了解幾種常見的變壓器類型及其應(yīng)用.4.體驗(yàn)科學(xué)探究過程，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析論證能力.溫故追本溯源 推陣方可知新知識(shí)儲(chǔ)備區(qū)一、變壓器的結(jié)構(gòu)1 .變壓器由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成.2 .原、副線圈原線圈：與電源（或電路的上一級(jí)）連接的線圈叫原線圈（也叫初級(jí)線圈）.副線圈：與負(fù)載（或電路的下一級(jí)）連接的線圈叫副線圈（也叫次級(jí)線圈）.二、變壓器的工作原理1 .原理

2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ).當(dāng)原線圈中的電流變化時(shí)，在鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，就 會(huì)引起副線圈中的磁通量的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.2 .變壓器的作用：能改變交變電流的電壓，不改變交變電流的周期和頻率接負(fù)載、鐵芯圖1. .2.3.1線圈：由漆包線繞制而成.原線圈連接前一級(jí)電路，副線圈連接下一級(jí)電路.鐵芯：由硅鋼片疊合而成.變壓器的符號(hào)：如圖 2所示圖2二、變壓器的工作原理問題設(shè)計(jì)1 .把學(xué)生電源、可拆變壓器、燈泡按圖3和圖4連接并分別通入直流電和交流電，觀察燈泡是否發(fā)光.通入交流電時(shí)取下可拆變壓器的一塊鐵芯，使其不閉合，觀察燈泡亮度是否變化？高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題

3、、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)圖3圖4答案 通入直流電時(shí)燈泡不發(fā)光，通入交流電時(shí)燈泡發(fā)光.通入交流電時(shí)取下可拆變壓器的一塊鐵芯，使其不閉合，燈泡亮度明顯減弱或不發(fā)光.2.理論探究：為什么變壓器通以恒定電流燈不發(fā)光，而交變電流通過變壓器能讓燈發(fā)光？變壓器 的鐵芯起什么作用？答案 原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中 磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化.副線圈與原線圈是套在同一個(gè)鐵芯上的，通過副線圈的磁場也 在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢.變壓器的鐵芯起通暢磁回路，減小漏磁的作 用.要點(diǎn)提煉1 .

4、變壓器工作的基本原理和發(fā)電機(jī)一樣，也是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.2 .當(dāng)原線圈兩端加交變電壓時(shí)，原線圈中就有交變電流，鐵芯中產(chǎn)生交變的磁場，在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢，如果副線圈是閉合的，則副線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，它也要在鐵芯中產(chǎn)生 交變的磁場，在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢，在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互感 現(xiàn)象.3 .穿過每匝線圈中的磁通量的變化率是一樣的，因此每匝線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等，匝 數(shù)越多，總感應(yīng)電動(dòng)勢越大.4 .能量轉(zhuǎn)換：變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為磁場能，又把磁場能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.三、變壓器的電壓比和電流比問題設(shè)計(jì)1 .你能根據(jù)變壓器的工作原理推導(dǎo)出原、副線圈兩端電壓的

5、關(guān)系嗎？答案 設(shè)原、副線圈的匝數(shù)分別為nl、n2,原、副線圈兩端的電壓分別為U1、U2,由于穿過原、副線圈的磁通量的變化率相同，設(shè)在原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢分別為E1和E2,由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E1 = n1母EE2=n2g,則有曇=n1.AtAt E2 n2對(duì)于理想變壓器 E1 = U1, E2 = U2 ,所以U1="U2 n2,這就是電壓比關(guān)系，即原、副線圈的電壓與對(duì)應(yīng)匝數(shù)成正比.2 .變壓器既是改變交流電壓的裝置，又是電能的傳輸裝置.如果變壓器沒有電能損失，那么變壓器的輸入功率與輸出功率有何關(guān)系？如何用圖5中的物理量表示這種關(guān)系？原、副線圈中的電流與匝數(shù)有什么關(guān)系？圖

6、5答案 功率關(guān)系：P入=P出，也可以表示為：I1U1=I2U2;一 ，一，U1n111n2原、副線圈中的電流與匝數(shù)的關(guān)系.由 I1U1 =I2U2和長=歿得:弓=弋U2 n2 I2 n1.要點(diǎn)提煉，一， 、一 一，一一，_ ，一 _、_ i.U1 n11 .電壓比：設(shè)原線圈匝數(shù)n1,輸入電壓U1 ,副線圈匝數(shù) n2,輸出電壓U2,則瓦=石.(1)n1>n2,是降壓變壓器，用戶附近的變電室內(nèi)的變壓器一般是降壓變壓器.(2)n1<n2,是升壓變壓器，發(fā)電站出來的電壓一般要先經(jīng)過升壓變壓器升壓.2 .功率關(guān)系：理想變壓器，由于不考慮能量損失，由能量守恒得P入=P出.高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高

7、中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)I1 n2 =I2 n1.高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)3 .電流關(guān)系：原、副線圈中電流與對(duì)應(yīng)的匝數(shù)成反比即,延伸思考在繞制變壓器的原、副線圈時(shí)，原線圈與副線圈所用導(dǎo)線的規(guī)格是否需要一致？為什么？答案 在繞制變壓器時(shí)，原線圈與副線圈所用導(dǎo)線的規(guī)格可以不一致.由可知，變壓器匝數(shù)I2 n1多的線圈通過的電流小，所用導(dǎo)線可以細(xì)一些；變壓器匝數(shù)少的線圈通過的電流大，所用導(dǎo)線應(yīng)該 粗一些.X典例精折一、變壓器的原理【例1】 對(duì)一正在工作中的變壓器，下述說法正確的是（）A.副線圈中的電流是從原線圈中傳過來的B.鐵芯是用來導(dǎo)電的C.副線

8、圈中電流變小，原線圈中的電流也一定減小D.副線圈相當(dāng)于一個(gè)電源解析 原、副線圈及鐵芯間都是彼此絕緣的，鐵芯是用來導(dǎo)磁的，故 A、B錯(cuò)；由能量守恒知 C正 確；副線圈把磁場能轉(zhuǎn)化為電能，給用電器提供電壓和電流，相當(dāng)于一個(gè)電源.答案 CD針對(duì)訓(xùn)練 關(guān)于理想變壓器，下面各說法中正確的是（）A.它的輸出功率可以大于它的輸入功率B .它不僅可以改變交流電壓還可以改變直流電壓C.原、副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比D.原、副線圈的電流與它們的匝數(shù)成正比答案 C解析 理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，A錯(cuò)；變壓器不能改變直流電壓，B錯(cuò)；原、副線圈兩端的電壓與它們的匝數(shù)成正比，通過原、副線圈的電流與它們的匝

9、數(shù)成反比，C對(duì)，D錯(cuò).二、變壓器的規(guī)律【例2】一臺(tái)理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100 Q的負(fù)載電阻，如圖 6所示.圖6當(dāng)原線圈接在44 V直流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為V,電流表示數(shù)為A.當(dāng)原線圈接在220 V交流電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為V,電流表示數(shù)為A,此時(shí)輸入功率為W.解析（1）原線圈接在直流電源上時(shí)，由于原線圈中的電流恒定，所以穿過原、副線圈的磁通量不發(fā)生變化，副線圈兩端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零.由器。導(dǎo):n2 440,U2 = U1 "= 220*2200 V = 44 V(電壓表讀數(shù)),I2 = U2 = 普 A = 0.

10、44 A(電流表讀數(shù))， R 100P 入=P 出=I2U2 =0.44 44 W = 19.36 W.答案 (1)0 0 (2)440.44 19.36高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高中數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)課件、高中數(shù)學(xué)教案、數(shù)學(xué)試卷試題、數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)針對(duì)訓(xùn)練 如圖7所示，一個(gè)理想變壓器的原線圈接在220 V的市電上，向額定電壓為 1.8 M04 V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光，為了安全，需要在原線圈回路中接入熔斷器，當(dāng)副線圈電路中電流超過12 mA時(shí)，熔絲熔斷.圖7（1）原、副線圈的匝數(shù)比為多少?熔絲的熔斷電流是多大？答案(1)11 : 900(2)0.982 A解析

11、nU1：22011()n2 U218 000 900I1n2n2900(2)|2 一行 11|2=X12X10-3 A 弋 0.982 A 11檢測學(xué)習(xí)效果缽驗(yàn)成功快樂自我檢測區(qū)1.（對(duì)變壓器原理的理解）對(duì)于變壓器的工作原理，下列說法正確的是（）A.變壓器只改變交流電壓B.變壓器可以改變交流電壓，也可以改變直流電壓C.變壓器原、副線圈的磁通量變化率相同D.變壓器副線圈匝數(shù)越多，副線圈上的電壓越小答案 AC解析 根據(jù)變壓器的工作原理，變壓器只改變交流電壓，選項(xiàng) A對(duì)，B錯(cuò)；原、副線圈磁通量的變化率相同，選項(xiàng) C對(duì)；由E=n3f,可知D錯(cuò).2.（對(duì)變壓器原理的理解）正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，數(shù)值上不一定相等的是A.電流的頻率C.電流的有效值答案 BC3.（變壓器的規(guī)律 接有一電動(dòng)勢為A. 0 VC. 120V答案 A4.（變壓器的規(guī)律V,100 W ”的燈泡,B.端電壓的峰值D.電功率）一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為100匝，副線圈匝數(shù)為 1 200匝，在原線圈兩端10 V的電池組，則在副線圈兩端的輸出電壓為（）B. 1.2 VD.小于120 V）如圖8所示的理想變壓器，它的原線圈接在交流電源上，副線圈接一個(gè)標(biāo)有12已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為V,電流表的讀數(shù)為18： 1,那么小燈泡正常工作時(shí)，圖中的電壓 A.答案解析216 0.46兩