變壓器課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性2

第三章

交變電流第3節(jié)

變壓器新教材人教版物理（高中選擇性必修第二冊(cè)）課堂引入1．知道變壓器的工作原理，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系；2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道理想變壓器是忽略了能量損失的一種理想模型；3.會(huì)利用原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系解決相應(yīng)的問(wèn)題，并會(huì)用能量的觀點(diǎn)理解變壓器的工作原理。學(xué)習(xí)目標(biāo)高壓輸電：U>10kV家庭用電：U=

220

V用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽(tīng)3V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電5V黑白電視機(jī)顯像管1~2萬(wàn)伏錄音機(jī)6V9V12V彩色電視機(jī)顯像管3~4萬(wàn)伏變壓器！?。∫?、變壓器的原理各式變壓器可拆式變壓器①鐵芯：由絕緣硅鋼片疊合而成②原線圈：與交流電源相連的線圈，也叫初級(jí)線圈③副線圈：與負(fù)載相連的線圈，也叫次級(jí)線圈變壓器的構(gòu)造副線圈原線圈U2

Rn1n2示意圖U1鐵芯電路符號(hào)變電站的大型升壓變壓器一、變壓器的原理觀察下面的實(shí)驗(yàn)，你是否可以猜出一下手機(jī)是否會(huì)被充電原線圈接交流電原線圈中的磁場(chǎng)發(fā)生改變?cè)阼F芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)副線圈的磁通量發(fā)生改變副線圈有感應(yīng)電流1.若給原線圈接直流電壓U1，副線圈電壓U2=?2.原、副線圈電壓與什么因素有關(guān)系？我們是否可以大膽的猜測(cè)與交流電壓、原線圈匝數(shù)、副線圈匝數(shù)有關(guān)呢？3.如果與上述因素有關(guān)，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)是應(yīng)該采用什么樣的方法進(jìn)行探究？思考與討論控制變量法思考：受剛才實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，你是否可以分析一下變壓器實(shí)現(xiàn)變壓的工作原理呢？二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系視頻：變壓器電壓和匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)原線圈匝數(shù)n1副線圈匝數(shù)n2原線圈電壓U1副線圈電壓U2n1/n2U1/U218004008V3.68V22.228001008V0.9V88.932001008V3.61V22.2414001008V0.5V1416問(wèn)題一：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，原副線圈電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比？問(wèn)題二：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒(méi)有嚴(yán)格遵從這樣的規(guī)律，是為什么結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，原副線圈電壓之比等于它們的匝數(shù)比。能量損耗①銅損②鐵損③磁損線圈電阻發(fā)熱渦流現(xiàn)象發(fā)熱漏磁損失能量三、理想變壓器定義：我們把沒(méi)有能量損耗的變壓器叫作理想變壓器。①原副線圈沒(méi)有電阻；②無(wú)磁通量漏失；特點(diǎn)：1、一個(gè)副線圈的理想變壓器P1＝P2Φ1=Φ2想一想：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，你認(rèn)為原、副線圈的電壓U1、U2和線圈的匝數(shù)n1、n2之間會(huì)有什么關(guān)系呢？原線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：那么U1：U2是否也等于n1：n2呢？I1I2U2

n1n2RU1③鐵芯不發(fā)熱；對(duì)原線圈：忽略原線圈電阻：④是理想化的物理模型。三、理想變壓器1、一個(gè)副線圈的理想變壓器（1）電壓關(guān)系：①升壓變壓器②降壓變壓器（2）功率關(guān)系：

（3）電流關(guān)系：原副線圈中的電流之比等于匝數(shù)的反比。（4）電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系①U1由電源決定②U2由U1和匝數(shù)比決定③I2由U2和負(fù)載決定④I1由I2和匝數(shù)比決定⑤輸入功率P1由輸出功率P2決定P1＝P2變?nèi)萜鞯膭?dòng)態(tài)分析三、理想變壓器2、多副線圈的理想變壓器I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

（1）電壓關(guān)系：（2）功率關(guān)系：

（3）電流關(guān)系：3、自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器三、理想變壓器電流互感器電壓互感器使用時(shí)把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)4、互感器問(wèn)題一：交流電壓表的有一定的量度范圍，不能直接并聯(lián)到高壓電測(cè)量其電壓值。那么如何用交流電壓表間接地測(cè)量出高壓電的電壓值？問(wèn)題二：交流電流表的有一定的量度范圍，不能直接串聯(lián)到在大電流電路中的電流值。那么如何用交流電流表間接地測(cè)量出大電流電路中的電流值？使用時(shí)把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)思考與討論：我們知道導(dǎo)線可以輸送電能，變壓器上的原、副線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線直接連接，卻將電能從原線圈的電路輸送到副線圈的電路。在變壓器中能量是如何轉(zhuǎn)化的?n1n2鐵芯U1U2原線圈副線圈I1I2原線圈上由變化的電流激發(fā)了一個(gè)變化的磁場(chǎng)鐵芯使這個(gè)變化的磁場(chǎng)幾乎全部穿過(guò)了副線圈副線圈上產(chǎn)生了感應(yīng)電流電場(chǎng)能磁場(chǎng)能電場(chǎng)能磁場(chǎng)能三、理想變壓器四、課堂小結(jié)1.變壓器原理：2.理想變壓器特點(diǎn)：①變壓器鐵芯內(nèi)無(wú)漏磁②原、副線圈不計(jì)電阻③忽略鐵芯中無(wú)渦流、鐵芯不漏磁3.理想變壓器規(guī)律：①