高中物理選修選修1-1 3.4 變壓器 教學課件

1．交變電流：

大小和方向都隨時間做周期性變化的電流

2．交變電流的產(chǎn)生：

矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動

3．交變電流的變化規(guī)律：

表達式：i=Imsinωt，u=Umsinωt

Um-Um0ut知識回顧4．描述交流的物理量

（1）周期T：完成一次周期性變化所需的時間。

（2）頻率f：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)。

（3）關系：互為倒數(shù)。我國使用的頻率是50Hz。

5．電容器主要應用： 隔直流，通交流。

6．交流的有效值：

（1）使交流和直流通過相同的電阻，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等

（2）有效值與峰值的大小關系：

新課導入

世界第一高水壩——長江三峽大壩，巍然聳立在湖北省宜昌市。三峽電廠的投產(chǎn)，改善了我國一些地區(qū)的電力供應。遠在幾千千米之外的你家，也許使用的就是三峽電。照明燈電壓-----220伏

機床上照明燈------36伏

半導體收音機電源電壓不超過10伏

電視機顯像管卻需要10000伏以上電壓

大型發(fā)電機交流電壓------幾萬伏遠距離輸電------幾十萬伏輸電過程示意圖在輸電過程中，各種變壓器發(fā)揮著極其重要的作用。變壓器是電氣化社會不可或缺的重要設備。我們身邊有形形色色的變壓器。３.４變壓器本節(jié)導航一．變壓器的結構二．變壓器為什么能改變電壓一．變壓器的結構

定義：

（1）原線圈：變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。變壓器的一個線圈跟前一級電路連接，叫做原線圈，也叫初級線圈。

（2）副線圈：另一個線圈跟下一級電路連接，叫做副線圈，也叫次級線圈。閉合鐵芯原線圈副線圈電路圖中變壓器符號：n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯變壓器二．變壓器為什么能改變電壓變壓器的副線圈與原線圈之間，并沒有導線相連，但在副線圈內(nèi)卻產(chǎn)生了電動勢，使得與副線圈相連的燈泡發(fā)光，這是為什么？想一想1．實驗儀器：

變壓器、學生電源、燈泡演示1動畫：變壓器2．過程分析：開關閉合，小燈泡發(fā)光原線圈中的交變電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，鐵芯中磁場的強弱和方向也都在不斷變化。（1）鐵芯分析：鐵芯（2）原線圈分析：

原線圈中通過電流時，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。原線圈

（3）副線圈分析：

副線圈與原線圈是套在同一個鐵芯上的，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)生了感應電動勢。線圈的各匝導線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應電動勢加在一起，就是整個線圈的感應電動勢。副線圈能的轉(zhuǎn)換：

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：電能磁場能電能

(U1、I1)

(變化的磁場)(U2、I2)思考？若原線圈接入直流，那么副線圈中是否能產(chǎn)生感應電流？改變原線圈或副線圈的匝數(shù)，會產(chǎn)生怎樣的效果？不能，因為直流電產(chǎn)生的磁場不發(fā)生改變。輸出電壓的大小跟原副線圈的匝數(shù)有關。原線圈通以變化的電流時,會產(chǎn)生變化的磁場，磁通量是全部集中在鐵芯內(nèi)，不管閉合鐵芯上繞多少匝線圈，穿過每組線圈的磁通量的變化率相同的。

因此：在同一個鐵芯上，哪個線圈的匝數(shù)多，哪個線圈的電壓就高。

定性分析:理論分析:原線圈Ｅ1＝副線圈Ｅ2＝所以：原、副線圈兩端電壓之比等這兩個線圈的匝數(shù)比。即：而U1U21．當n2

>n1

時，U2>U13．當n2<n1時，U2<U12．當n2

=n1時，U2=U1——升壓變壓器——等壓變壓器——降壓變壓器理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)之比：結論：理想變壓器的變流規(guī)律1．理想變壓器輸出功率等于輸入功率即:U1I1=U2I2P出=P入也可寫成:2．理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比此公式只適用于一個副線圈的變壓器原線圈中通過電流時，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，鐵芯中磁場的強弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個鐵芯上的，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)生了感應電動勢。線圈的各匝導線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應電動勢加在一起，就是整個線圈的感應電動勢。因此，在同一個鐵芯上，哪個線圈的匝數(shù)多，哪個線圈的電壓就高。工作原理：課堂小結一、變壓器的構造：

由閉合鐵芯和繞在閉合鐵芯上的原,副線圈組成?；蚍Q初級、次級線圈。

二、電路符號圖：

三、變壓器的作用：

升高或降低交流電壓，且

四、變壓器的工作原理：互感。n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯課堂練習

1．一臺理想變壓器原線圈的匝數(shù)為4400匝，與220V的電源相連,當副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時,能夠正常發(fā)光。則變壓器副線圈的匝數(shù)為(

)CA．36匝B．72匝C．720匝D．1440匝

2．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2＝4：1，當導體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時，圖中電流表A1的示數(shù)12mA，則電流表A2的示數(shù)為（）A．3mAB．0

C．48mAD．Ａ與ＣＢ

3．一理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個100Ω的負載電阻，如圖所示。

（1）當原線圈接在44V直流電源電源上時，電壓表示數(shù)為________V,電流表示數(shù)為______A．

（2）當原線圈接在220V交變電源上時，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為_______A,此時輸入功率為_______W．00440.4419.36

4．一理想變