高二-粵教版-物理-選擇性必修2第三章第三節(jié)《變壓器 第1課時》課件

高二—粵教版—物理—選擇性必修2第三章第三節(jié)

變壓器

第1課時以下電器或電子設(shè)備的工作電壓你知道嗎？攝像頭12V洗衣機220V警用電擊棍2萬V智能手機3.7V發(fā)電廠發(fā)出的交流電壓高達幾萬伏家庭電路的電壓為220伏用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓手提電腦19.5V機床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機充電器4.2V4.4V5.3V彩色電視機顯像管幾萬伏

家庭電路的電壓是220V，如何使各種額定電壓不同的用電器正常工作呢？變壓器就是一種用于改變交流電壓的設(shè)備。形形色色的變壓器城鄉(xiāng)街頭的變壓器各式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器一、變壓器的構(gòu)造鐵芯原線圈副線圈鐵芯與線圈互相絕緣電路圖中符號原線圈副線圈輸入電壓輸出電壓n1n2思考與討論

把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連到交流電源的兩端，另一個線圈連到小燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？小燈泡為什么會發(fā)光？副線圈的電壓是怎么產(chǎn)生的？因為副線圈產(chǎn)生電壓。電流通過原線圈時，在鐵芯中激發(fā)磁場，由于原線圈中電流的大小、方向不斷變化，則該電流產(chǎn)生的磁場也不斷變化。這個變化的磁場不但穿過原線圈，也穿過了副線圈。變化的磁場在副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。問題：變壓器原副線圈不相通，那么原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？原線圈加交變電壓

副線圈中磁通量發(fā)生變化

在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場

電磁感應(yīng)副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢原線圈產(chǎn)生交變電流U1U2二、變壓器的工作原理從能量角度分析原線圈：輸入的電能

磁場能副線圈：

磁場能

輸出的電能變壓器的鐵芯起什么作用？

鐵芯存在，使絕大部分磁場集中在鐵芯內(nèi)，大大增強了變壓器傳輸電能的效率。實驗：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

n1U1n2U2實驗：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

n1U11600220Vn210012.4VU240053.0V101.34V202.70V304.05V1、n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器2、n2<n1

U2<U1——降壓變壓器3、該公式適用于理想變壓器變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系變壓器作用：改變交流的電壓，

不改變周期和頻率電能---磁場能---電能的轉(zhuǎn)換

變壓器的能量損耗很小，效率很高，特別是大型變壓器效率可達95%以上，所以實際計算中常把損耗的能量忽略不計。

P入＝P出理想變壓器思考1、實際的變壓器在運行時，一般有哪些能量損耗呢？(1)線圈有電阻，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱（銅損）(2)鐵芯在交變磁場中反復(fù)被磁化，鐵芯發(fā)熱（鐵損）理想變壓器

如果工作時變壓器的能量損耗忽略不計，副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率，這樣的變壓器就是理想變壓器。

2、理想變壓器是不考慮能量損耗的變壓器，輸入功率P1與輸出功率P2之間關(guān)系如何？3、請推導(dǎo)原副線圈中電流之比I1：I2=?P1=P2P入=P出U1I1=U2I2移項此公式只適用于一個副線圈的變壓器n2U2

I1n1U1n3U3

“一原多副”的理想變壓器任意兩線圈兩端電壓之比等于匝數(shù)之比由

P入

=P出

得原線圈電能全部轉(zhuǎn)化為兩副線圈電能I2I3多個副線圈的理想變壓器一、變壓器的構(gòu)造1.示意圖2.符號二、變壓器的工作原理：1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流2.能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能3.理想變壓器：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：課堂小結(jié)P入＝P出一個副線圈的變壓器n1n2U1U2無線充電技術(shù)初級線圈次級線圈輸出感應(yīng)電流輸入交流電謝謝觀看高二—粵教版—物理—選擇性必修2第三章第三節(jié)

變壓器第1課時答疑例1

關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是A.通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B.穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都不相等C.穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈√解析通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場是變化的，由于面積S不變，故磁通量Φ變化，A錯誤；因理想變壓器無漏磁，原、副線圈的磁通量相等，故B錯誤；由互感現(xiàn)象知C正確；原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場能又轉(zhuǎn)化為電能，原、副線圈通過磁場聯(lián)系在一起，電流不通過鐵芯，故D錯誤.例2

(多選)如圖所示，在用可拆變壓器“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，下列說法正確的是A.用可拆變壓器，能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B.測量原、副線圈的電壓，可用“測定電池的電動勢

和內(nèi)阻”實驗中的直流電壓表C.原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱時，副

線圈電壓大于原線圈電壓D.為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變

副線圈的匝數(shù)，研究其對副線圈電壓的影響√√根據(jù)輸入、輸出電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比可知，原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱時，副線圈電壓小于原線圈電壓，選項C錯誤.解析變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原、副線圈匝數(shù)之比都有關(guān)，因此需要用可拆變壓器研究，選項A、D正確.變壓器只對交流電壓有作用，故不能用直流電壓表測量原、副線圈的電壓，選項B錯誤.例3

如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝22∶5，原線圈接在u1＝

的交流電源上，電阻R＝25Ω，

為理想交流電流表，則

的示數(shù)為A.12.44A B.8.80AC.2.00A D.2.83A√例4

如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，燈泡電阻RL＝110Ω，A、B端電壓u1＝

.下列說法正確的是A.副線圈輸出的交流電的頻率為2