2023學年完整公開課版變壓器(自制)

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動

3．交變電流的變化規(guī)律：

表達式：i=Imsinωt，u=UmsinωtUm-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50H。

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------幾十萬伏交流便于改變電壓

以適應各種不同的需要

變壓器就是改變交流電壓的設備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。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1．實驗儀器：

變壓器、學生電源、燈泡演示（插入動畫）演示1動畫：變壓器2．實驗過程：①一個線圈連接學生電源的交流輸出端，另一個線圈連接小燈泡的兩端，閉合學生電源的開關，會看到小燈泡發(fā)光。②改變學生電源的電壓，重復以上實驗。③原線圈與副線圈對調，重復以上實驗。④換用其他線圈，重復以上實驗。3．實驗現(xiàn)象：

小燈泡發(fā)光，改變學生電源的電壓，燈泡的亮度發(fā)生變化，原線圈與副線圈對調，燈泡的亮度發(fā)生變化。3．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。副線圈變壓器為什么能改變電壓？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，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。結論：能的轉換：

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理論分析法: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無鐵芯有鐵芯教材習題答案1．答：其根本原因還是電磁感應現(xiàn)象。在一個線圈中接入電流，該電流在周圍產(chǎn)生變化磁場，變化磁場形成變化磁通量，另一個線圈處在這樣的環(huán)境中就可以產(chǎn)生感應電動勢。

如果在一個線圈上加一個恒定直流電壓，線圈中將有恒定電流通過，產(chǎn)生恒定磁場、恒定不變的磁通量，另一個線圈在這樣的環(huán)境中不可能產(chǎn)生感應電動勢。

2．答：原、副線圈的匝數(shù)不同，這樣才可以改變輸出的電壓。如果兩者匝數(shù)相同，輸出的電壓就跟輸入的電壓一樣了。3．答：輸出電壓（36V）比輸入電壓（220V）低，副線圈匝數(shù)應比原線圈匝數(shù)少。由公式U1/U2=n1/n2，將U1=220V，U2=36V，n1=187匝代入上式，得到n2=1865，取整數(shù)n2=187匝

4．答：副線圈上多接了幾個用電器后，輸出電流增大，消耗的能量增加了，按照能量守恒定律，輸入給原線圈的能量必然增大，原線圈中的電流一定增大。

5．答：一些半導體收音機以及電視機中都有變壓器。半導體收音機中的變壓器時降壓變壓器。再見教學目標知識與能力

1．了解變壓器的作用。

2．了解變壓器的結構。

3．知道變壓器是怎樣改變電壓的。

4．了解變壓器兩個線圈的電壓關系。過程與方法

1．通過演示實