高中物理 2.6 變壓器課件 粵教版選修3-2.ppt

1、目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一、變壓器 1.概念及結(jié)構(gòu) 變壓器是改變交流電電壓的設(shè)備.由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成,其中跟電源連接的線圈,叫原線圈;跟負(fù)載連接的線圈,叫副線圈. 2.工作原理 變壓器工作的基礎(chǔ)是互感現(xiàn)象,原線圈中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量既穿過(guò)副線圈,也穿過(guò)原線圈,在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). 變壓器能改變恒定電流的電壓?jiǎn)? 答案：不能.,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,二、理想變壓器 1.概念 對(duì)于忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損耗的變壓器,叫理想變壓器. 2.電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一個(gè)變壓器原線圈

2、匝數(shù)為1 100匝,接在220 V的交流電源上,若要得到6 V的輸出電壓,則副線圈的匝數(shù)應(yīng)為多少?,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,一,二,遷移應(yīng)用,一、變壓器的工作原理 1.原理,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,一,二,遷移應(yīng)用,2.理想變壓器的基本規(guī)律 U1I1=U2I2+U3I3+ n1I1=n2I2+n3I3+,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,理想變壓器有什么特點(diǎn)?實(shí)際變壓器呢? 答案：理想變壓器不考慮初、次級(jí)線圈發(fā)熱損失,也不考慮鐵芯漏磁及鐵芯內(nèi)渦流發(fā)熱損失,因此P出=P入,實(shí)際的變壓器以上損耗是不可避免的,因此有P出P入.,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用

3、,【例1】 (多選)如圖,將額定電壓為60 V的用電器,通過(guò)一理想變壓器接在正弦交變電源上.閉合開(kāi)關(guān)S后,用電器正常工作,交流電壓表和交流電流表(均為理想電表)的示數(shù)分別為220 V和2.2 A.以下判斷正確的是() (導(dǎo)學(xué)號(hào)51130038) A.變壓器輸入功率為484 W B.通過(guò)原線圈的電流的有效值為0.6 A C.通過(guò)副線圈的電流的最大值為2.2 A D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=113,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,答案：BD,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,

4、遷移應(yīng)用,(多選)圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖.轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,V為交流電壓表.當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5 000 V時(shí),就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w.以下判斷正確的是() (導(dǎo)學(xué)號(hào)51130039),一,二,知識(shí)精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,答案：BC,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 如圖所示,理想變壓器原、副線圈回路中的輸電線的電阻忽略不計(jì).當(dāng)S閉合時(shí)() (導(dǎo)學(xué)號(hào)51130040) A.電流表A1的讀數(shù)變大,

5、電流表A2的讀數(shù)變小 B.電流表A1的讀數(shù)變大,電流表A2的讀數(shù)變大 C.電流表A1的讀數(shù)變小,電流表A2的讀數(shù)變小 D.電流表A1的讀數(shù)變小,電流表A2的讀數(shù)變大,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析：當(dāng)S閉合后,變壓器副線圈中的輸電回路的電阻減小,而輸 出電壓不變.由 得I2增大,即電流表A2的讀數(shù)增大,即輸出功率變大.由U1I1=U2I2可知,I1變大,即電流表A1的讀數(shù)也增大,選項(xiàng)B正確. 答案：B,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(多選)如圖所示的電路中,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開(kāi)關(guān)S,下列說(shuō)法正確的是() A.P向下滑動(dòng)時(shí),燈L變亮

6、B.P向下滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出電壓不變 C.P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸入電流變小 D.P向上滑動(dòng)時(shí),變壓器的輸出功率變大,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,答案：BD,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,規(guī)律方法:幾種特殊的變壓器 1.多線圈變壓器 多線圈變壓器一般有一個(gè)原線圈、多個(gè)副線圈,輸入功率等于各個(gè)副線圈的輸出功率之和,其各線圈電壓比仍等于匝數(shù)比,即 仍成立,但電流不再與匝數(shù)成反比.各線圈電流關(guān)系由輸入功率等于總輸出功率可得 U1I1=U2I2+U3I3+ n1I1=n2I2+n3I3+,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,2.自耦變壓器 圖甲所示是自耦變壓器的示意圖.這種變壓器的特點(diǎn)是鐵芯上只

7、繞有一個(gè)線圈.如果把整個(gè)線圈作為原線圈,副線圈只取線圈的一部分,就可以降低電壓;如果把線圈的一部分作為原線圈,整個(gè)線圈作為副線圈,就可以升高電壓.,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖乙所示.線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上,AB之間加上輸入電壓U1,移動(dòng)滑片P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2.,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,3.互感器 (1)電壓互感器:如圖甲所示,原線圈并聯(lián)在高壓電路中,副線圈接電壓表.互感器將高電壓變?yōu)榈碗妷?通過(guò)電壓表測(cè)低電壓,結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出高壓電路的電壓. (2)電流互感器:如圖乙所示,原線圈串聯(lián)在待測(cè)大電流電路中,副線圈接電流表.互

8、感器將大電流變成小電流,通過(guò)電流表測(cè)出小電流,結(jié)合匝數(shù)比可計(jì)算出大電流電路的電流.,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,1.如圖所示,一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器,原線圈匝數(shù)n1=1 100匝,接入電壓U1=220 V的電路中. (1)要求在兩個(gè)副線圈上分別得到電壓U2=6 V,U3=110 V,它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少? (2)若在兩副線圈上分別接上“6 V20 W”“110 V 60 W”的兩個(gè)用電器,原線圈的輸入電流為多少?,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,答案：(1)30匝550匝(2)0.36 A,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,2.普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流,通常要通過(guò)電流互感器來(lái)連接,圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少,工作時(shí)電流為Iab,cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多,工作時(shí)電流為Icd,為了使電流表能正常工作,則() A.ab接MN、cd接PQ,IabIcd C.ab接PQ、cd接MN,IabIcd,知識(shí)鏈接,案例探究,技巧點(diǎn)撥,解析：根據(jù)變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)間的關(guān)系 可知,IabIcd,所以ab接MN、cd接PQ,選項(xiàng)B正確. 答案：B,知