高二物理交變電流變壓器課件新課標(biāo)人教版

1、用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓隨身聽隨身聽3V3V機(jī)床上的照明燈機(jī)床上的照明燈36V36V掃描儀掃描儀12V12V防身器防身器3000V3000V手機(jī)充電器手機(jī)充電器 4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白電視機(jī)顯像管黑白電視機(jī)顯像管 1 1萬(wàn)伏左右萬(wàn)伏左右錄音機(jī)錄音機(jī)6V 9V 12V6V 9V 12V彩色電視機(jī)顯像管彩色電視機(jī)顯像管 幾萬(wàn)伏幾萬(wàn)伏 但我們國(guó)家民用統(tǒng)一供電均為但我們國(guó)家民用統(tǒng)一供電均為220V220V，那么如何使這些額定電，那么如何使這些額定電壓不是壓不是220V220V的電器設(shè)備正常工作的呢？的電器設(shè)備正常工作

2、的呢？ 四、變壓器四、變壓器一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造1示意圖示意圖2電路圖中符號(hào)電路圖中符號(hào)3構(gòu)造(1)閉合鐵芯(2)原線圈(初級(jí)線圈)：匝數(shù)用nl表示(3)副線圈(次級(jí)線圈)：匝數(shù)用n2表示。(4)輸入電壓：U1 輸出電壓：U2二、變壓器的工作原理：原線圈中交變電流原線圈中交變電流鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2 副線圈中交變電流副線圈中交變電流鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1 1、互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交、互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相變電流而發(fā)生

3、的互相 感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)現(xiàn)象 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能電能電能 3、理想變壓器、理想變壓器如果在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中能量損失很小，能夠略去如果在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中能量損失很小，能夠略去原、副線圈的電阻，以及各種電磁能量損失，這樣的原、副線圈的電阻，以及各種電磁能量損失，這樣的 變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種 理想化模型理想化模型v理想變壓器特點(diǎn)：理想變壓器特點(diǎn)：v（1）變壓器鐵芯內(nèi)無(wú)漏磁）變壓器鐵芯內(nèi)無(wú)漏磁v（2）不計(jì)原、副線圈內(nèi)阻）不計(jì)原、副線圈內(nèi)阻v（3）自身無(wú)能量損耗，）自身無(wú)能量損耗，P輸入輸入P輸出輸出三、理想

4、變壓器的變壓規(guī)律變壓規(guī)律 設(shè)：原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2， 穿過(guò)線圈的磁通量為則：原線圈的電動(dòng)勢(shì)為E1n1/t 副線圈的電動(dòng)勢(shì)為E2n2/t得： E1/E2n1/n2又：U1E1 U2E2U1/U2=n1/n2理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比 升壓變壓器 n2n1時(shí)，U2U1降壓變壓器 n2n1時(shí)，U2U1變壓器的原副線圈的電流I1、I2之間又有什么關(guān)系呢？ 分析：實(shí)際的變壓器實(shí)際的變壓器正常工作時(shí)，從原線圈輸入的功率 一部分從副線圈輸出，還有另一部分消耗在發(fā)熱上，但 是消耗的功率如果不超過(guò)百分之幾，象大型的變

5、壓器的 效率效率能達(dá)到9799.5，這樣的變壓器我們可以認(rèn)為 是理想變壓器理想變壓器，即它們的輸入電功率等于輸出的電功率， P輸輸入入P輸輸出出請(qǐng)同學(xué)們推導(dǎo)出理想變壓器的變流規(guī)律四、理想變壓器的變流規(guī)律：變流規(guī)律：推導(dǎo)：P入P出 I1U1I2U2 U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n1 或 n1I1=n2I2變壓器工作時(shí)，原線圈和副線圈中的電流變壓器工作時(shí)，原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比跟它們的匝數(shù)成反比 電 壓高的線圈匝數(shù)多，通過(guò)的電流小，應(yīng)當(dāng)用 較細(xì)的 導(dǎo)線繞制，電壓低的線圈匝數(shù)少，通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制 四、幾種常用的變壓器四、幾種常用的變壓器1 1、自耦變

6、壓器、自耦變壓器特點(diǎn)：只有一個(gè)線圈，可升壓，也可降壓特點(diǎn)：只有一個(gè)線圈，可升壓，也可降壓2 2、調(diào)壓變壓器、調(diào)壓變壓器特點(diǎn)：屬于自耦變壓器，但電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)特點(diǎn)：屬于自耦變壓器，但電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)3 3、互感器、互感器分類：電壓互感器和電流互感器分類：電壓互感器和電流互感器五、補(bǔ)充五、補(bǔ)充1 1、一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器的電壓、電流、一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器的電壓、電流關(guān)系關(guān)系2121nnUU3131nnUU3232nnUU（1 1）電壓關(guān)系）電壓關(guān)系（2 2）電流關(guān)系）電流關(guān)系根據(jù)P輸入=P輸出，I1U1=I2U2+I3U3I1n1=I2n2+I3n3U1I2n3U3U2n1n

7、2I1I32 2、U U、I I、P P的決定關(guān)系的決定關(guān)系一個(gè)確定的變壓器，一個(gè)確定的變壓器，輸出電壓輸出電壓U U2 2由輸入電壓由輸入電壓U U1 1決決定定輸入電流輸入電流I I1 1由輸出電流由輸出電流I I2 2決定決定輸入功率輸入功率P P1 1由輸出功率由輸出功率P P2 2決定，用多少電能就輸決定，用多少電能就輸入多少電能入多少電能若副線圈空載，輸出電流為零，輸出功率為零，若副線圈空載，輸出電流為零，輸出功率為零，則輸入電流為零，輸入功率也為零則輸入電流為零，輸入功率也為零課堂練習(xí)v1.用理想變壓器給負(fù)載用理想變壓器給負(fù)載R供電，下列哪些辦法供電，下列哪些辦法可以減小變壓器原

8、線圈中的電流可以減小變壓器原線圈中的電流 vA增加原線圈的匝數(shù)增加原線圈的匝數(shù) vB增加副線圈的匝數(shù)增加副線圈的匝數(shù)vC減小負(fù)載電阻減小負(fù)載電阻R的數(shù)值的數(shù)值 vD增加負(fù)載電阻增加負(fù)載電阻R的數(shù)值的數(shù)值v2一理想變壓器原線圈接交流、副線圈接電一理想變壓器原線圈接交流、副線圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加為原來(lái)阻，下列哪些方法可使輸入功率增加為原來(lái)的的2倍倍 （ ）vA.次級(jí)線圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的次級(jí)線圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍倍vB.初級(jí)線圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的初級(jí)線圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍倍vC.負(fù)載電阻變?yōu)樵瓉?lái)的負(fù)載電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍倍vD.副線圈匝數(shù)和負(fù)載電阻均變?yōu)樵瓉?lái)的副線圈匝數(shù)和負(fù)

9、載電阻均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍倍v3在圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比在圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比為為2 1，四個(gè)燈泡完全相同，若已知燈泡，四個(gè)燈泡完全相同，若已知燈泡L3和和L4恰能正常工作，那么恰能正常工作，那么 （ ）vA. L1和和L2都能正常工作都能正常工作vB.L1和和L2都不能正常工作都不能正常工作vC.L1和和L2中只有一個(gè)能正常工作中只有一個(gè)能正常工作vD.條件不足，無(wú)法判斷條件不足，無(wú)法判斷3 3、負(fù)載發(fā)生變化引起變壓器電壓、電流變化的判斷、負(fù)載發(fā)生變化引起變壓器電壓、電流變化的判斷方法方法（1 1）先要由）先要由U U1 1/U/U2 2=n=n1 1/n/n2 2，判斷，判斷U U2