高中物理人教版第五章第4節(jié)變壓器課件

1、第4節(jié)第五章理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回 自學(xué)教材自學(xué)教材 1變壓器的構(gòu)造變壓器的構(gòu)造 變壓器由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成。與電變壓器由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成。與電源相連的線圈叫做源相連的線圈叫做 ，也叫做，也叫做 線圈；與負(fù)載相連線圈；與負(fù)載相連的線圈叫做的線圈叫做 ，也叫做，也叫做 線圈。線圈。 2變壓器的原理變壓器的原理 變壓器的工作基礎(chǔ)是變壓器的工作基礎(chǔ)是 。原線圈中的交變電流。原線圈中的交變電流所激發(fā)的磁場不僅穿過原線圈，也同時(shí)穿過副線圈，變化的所激發(fā)的磁場不僅穿過

2、原線圈，也同時(shí)穿過副線圈，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生磁場在副線圈中產(chǎn)生 。原線圈原線圈初級(jí)初級(jí)副線圈副線圈次級(jí)次級(jí)互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)返回返回3變壓器的能量損失變壓器的能量損失(1)電流通過變壓器線圈時(shí)發(fā)熱。電流通過變壓器線圈時(shí)發(fā)熱。(2)鐵芯在交變電場作用下發(fā)熱。鐵芯在交變電場作用下發(fā)熱。(3)交變電流產(chǎn)生的磁場不能完全局限在鐵芯內(nèi)。交變電流產(chǎn)生的磁場不能完全局限在鐵芯內(nèi)。4理想變壓器理想變壓器沒有沒有 的變壓器。的變壓器。能量損失能量損失返回返回匝數(shù)匝數(shù)返回返回 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 返回返回返回返回返回返回 特別提醒特別提醒 理想變壓器是一個(gè)理想化模型，不計(jì)一切電磁能量理想變壓

3、器是一個(gè)理想化模型，不計(jì)一切電磁能量損失，因此，它的輸入功率等于輸出功率。實(shí)際變壓器損失，因此，它的輸入功率等于輸出功率。實(shí)際變壓器(特別是大型變壓器特別是大型變壓器)一般可以看成理想變壓器。一般可以看成理想變壓器。返回返回1理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10 1，以下說法中正，以下說法中正 確的是確的是 () A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10 1 B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等 C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為 10 1 D正常工作

4、時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為 1 1 返回返回解析：解析：對(duì)于理想變壓器，可認(rèn)為無漏磁，因而穿過兩個(gè)線對(duì)于理想變壓器，可認(rèn)為無漏磁，因而穿過兩個(gè)線圈的交變磁通量相同，磁通量變化率相同，因而每匝線圈圈的交變磁通量相同，磁通量變化率相同，因而每匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，才導(dǎo)致電壓與匝數(shù)成正比；產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，才導(dǎo)致電壓與匝數(shù)成正比；D選選項(xiàng)可以認(rèn)為忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率。項(xiàng)可以認(rèn)為忽略熱損耗，故輸入功率等于輸出功率。答案：答案：BD返回返回返回返回返回返回 4對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見情況對(duì)理想變壓器進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的兩種常見

5、情況 (1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是阻變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是RI2P2P1I1。 (2)負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是變化的情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的順序是n1、n2U2I2P2P1I1。 返回返回 特別提醒特別提醒 (1)理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時(shí)總是理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時(shí)總是“量量出為入出為入”，即用戶消耗多少，原線圈就提供多少，因而輸，即用戶消耗多少，原線圈就提供多少，因

6、而輸出功率決定輸入功率。出功率決定輸入功率。 (2)可以把理想變壓器的副線圈看作給用戶供電的無阻可以把理想變壓器的副線圈看作給用戶供電的無阻電源，對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，可以參照直流電路動(dòng)電源，對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí)，可以參照直流電路動(dòng)態(tài)分析的方法。態(tài)分析的方法。返回返回2對(duì)理想變壓器，下列說法中正確的是對(duì)理想變壓器，下列說法中正確的是 () A原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而 增大增大 B原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增 大大 C原線圈的電流，不隨副線圈的輸出電流變化而變化原線

7、圈的電流，不隨副線圈的輸出電流變化而變化 D當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電壓也為零返回返回解析：解析：理想變壓器的原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出理想變壓器的原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，且隨副線圈的輸出功率的變化而變化，原線圈的輸功率，且隨副線圈的輸出功率的變化而變化，原線圈的輸入電流取決于副線圈的輸出電流，當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，入電流取決于副線圈的輸出電流，當(dāng)副線圈的電流為零時(shí)，原線圈的電流也為零，但原線圈電壓并不一定為零，故原線圈的電流也為零，但原線圈電壓并不一定為零，故A、B正確，正確，C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案：答案：AB返回返回返回返回

8、 例例1一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1 n211 5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓U如圖如圖541所示。所示。副線圈僅接入一個(gè)副線圈僅接入一個(gè)10 的電阻。則的電阻。則 ()圖圖541返回返回思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)正弦式交變電流峰值與有效值的關(guān)系。正弦式交變電流峰值與有效值的關(guān)系。 (2)變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。(3)電流表示數(shù)、電熱和功率需用交變電流有效值計(jì)算。電流表示數(shù)、電熱和功率需用交變電流有效值計(jì)算。返回返回返回返回答案答

9、案D返回返回 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 對(duì)于理想變壓器來說，變壓公式和輸入功率等于輸出功對(duì)于理想變壓器來說，變壓公式和輸入功率等于輸出功率是普通適用的規(guī)律，對(duì)于有幾個(gè)副線圈的理想變壓器，電率是普通適用的規(guī)律，對(duì)于有幾個(gè)副線圈的理想變壓器，電流公式就不能使用了。流公式就不能使用了。返回返回1.如圖如圖542所示，理想變壓器原、所示，理想變壓器原、 副線圈匝數(shù)之比為副線圈匝數(shù)之比為20 1，原線圈，原線圈 接正弦交流電源，副線圈接入接正弦交流電源，副線圈接入“220 V,60 W”燈泡一只，且燈泡正常發(fā)燈泡一只，且燈泡正常發(fā) 光。則光。則 ()圖圖542返回返回答案：答案：C返回返回 例例2如圖如圖543

10、所示，理想變壓器的副線圈上通過所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和和L2，輸電線的等效電阻為，輸電線的等效電阻為R。開始時(shí)，開關(guān)開始時(shí)，開關(guān)S斷開。當(dāng)斷開。當(dāng)S接通時(shí)，以下說法中正確的是接通時(shí)，以下說法中正確的是 ()圖圖543返回返回A副線圈兩端副線圈兩端M、N的輸出電壓減小的輸出電壓減小B副線圈輸電線等效電阻副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大上的電壓增大C通過燈泡通過燈泡L1的電流減小的電流減小D原線圈中的電流增大原線圈中的電流增大返回返回答案答案BCD返回返回 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 處理這類問題的關(guān)鍵是要分清變量與不變量，弄清理處理這類問題的關(guān)

11、鍵是要分清變量與不變量，弄清理想變壓器中各量間的聯(lián)系和制約關(guān)系，在理想變壓器中，想變壓器中各量間的聯(lián)系和制約關(guān)系，在理想變壓器中，U2由由U1和匝數(shù)比決定；和匝數(shù)比決定；I2由由U2和負(fù)載電阻決定，和負(fù)載電阻決定，I1由由I2和和匝數(shù)比決定。匝數(shù)比決定。返回返回2一輸入電壓為一輸入電壓為220 V，輸出電壓為，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈的變壓器副線圈 燒壞了，為獲知此變壓器原副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒燒壞了，為獲知此變壓器原副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒 壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈，如匝線圈，如 圖圖544所示，然后將原來線圈接到所示，然后將原來線圈接到220 V交流電源上，交流電源上， 測得新繞線圈的