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）課堂引入1．知道變壓器的工作原理，并通過實驗探究得出原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系；2．通過實驗知道理想變壓器是忽略了能量損失的一種理想模型；3.會利用原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系解決相應(yīng)的問題，并會用能量的觀點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=

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V用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽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1~2萬伏錄音機(jī)6V9V12V彩色電視機(jī)顯像管3~4萬伏變壓器！??！一、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，也叫初級線圈③副線圈：與負(fù)載相連的線圈，也叫次級線圈變壓器的構(gòu)造副線圈原線圈U2

Rn1n2示意圖U1鐵芯電路符號變電站的大型升壓變壓器一、變壓器的原理觀察下面的實驗，你是否可以猜出一下手機(jī)是否會被充電原線圈接交流電原線圈中的磁場發(fā)生改變在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢副線圈的磁通量發(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)，我們在實驗是應(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：受剛才實驗的啟發(fā)，你是否可以分析一下變壓器實現(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)系實驗數(shù)據(jù)實驗次數(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問題一：從實驗數(shù)據(jù)來看，原副線圈電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比？問題二：實驗數(shù)據(jù)沒有嚴(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：我們把沒有能量損耗的變壓器叫作理想變壓器。①原副線圈沒有電阻；②無磁通量漏失；特點：1、一個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之間會有什么關(guān)系呢？原線圈的感應(yīng)電動勢：副線圈的感應(yīng)電動勢：那么U1：U2是否也等于n1：n2呢？I1I2U2

n1n2RU1③鐵芯不發(fā)熱；對原線圈：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)萜鞯膭討B(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)到高壓電測量其電壓值。那么如何用交流電壓表間接地測量出高壓電的電壓值？問題二：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量出大電流電路中的電流值？使用時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)了一個變化的磁場鐵芯使這個變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈副線圈上產(chǎn)生了感應(yīng)電流電場能磁場能電場能磁場能三、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：①變壓器鐵芯內(nèi)無漏磁②原、副線圈不計電阻③忽略鐵芯中無渦流、鐵芯不漏磁3.理想變壓器規(guī)律：①