5.4变压器学案

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变压器导学案

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变压器导学案5.4变压器一、学习目标:1、了解变压器的构造及工作原理2、掌握理想变压器的电压与匝数间关系3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、先学自研:1、变压器由、和等三部份组成,变压器的工作原理是。

2、理想变压器的特点是,(1)输入电压U1、输出电压U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。

(2)输入电压I1、输出电压I2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。

(3)输入功率P1与输出功率P2的关系。

三、教学活动:第 2 页第 3 页第 4 页(1)方法:(2)结论:3、理想变压器的变压规律: 若n 1>n 2,则U1 > U2 : 变压器 若n 1<n 2,则U 1 < U 2 : 变压器学习活动四:(四)理想变压器的电流规律1、功率关系:理想变压器根据能量守恒有P 入=P 出,即I 1U 1=I 2U 22、电流关系: I 1n 1=I 2n 2学习活动五:(五)几种常用变压器1.自耦变压器:2.互感器:例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U=1000 V 的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A .250 V B .353.5 V C .499.8 V D .200 V2121n n U U练习1:理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6 V的电池上,则副线圈两端电压为()A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V例2、一理想变压器原、副线圈匝数比为22:1,当原线圈两端输入u=2202sin314t V的交变电1压时,下列说法正确的是()A.副线圈两端电压为212 VB.副线圈接一10Ω电阻时,副线圈中的电流为1AC.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中的电流为1AD.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中输入功率为10W例3、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。

5.4变压器学案

5.4变压器学案

物理选修 3—2 交变电流 5.4 变压器 学案【学习目标】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。

2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。

【学习重点】变压器工作原理及工作规律。

【学习难点】探究变压比和匝数比的关系。

【主要内容】一.变压器1.构造: (初级线圈)、 (次级线圈)、 (铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成)2.电路图中符号二.变压器的工作原理1.原理: . 变压器原、副线圈中具有完全相同的磁通量及磁通量的变化率.2.铁芯的作用:使绝大部分磁感线集中在铁芯内部,提高变压器的效率三.理想变压器的规律1.理想变压器: 理想化模型,没有任何损耗,输入功率等于输出功率.2.特点:(1)无铜损:原、副线圈不计内阻,无热量产生(2)无磁损:变压器铁芯内无漏磁(3)无铁损:不计铁芯中因电磁感应产生涡流而使铁芯发热导致能量损耗3.规律:(只有一个副线圈)(1)电压关系:①② 当 升压变压器 当 降压变压器(2)功率关系:①②(3)电流关系:①②4.规律:(多个副线圈)(1)电压关系: (2)功率关系:(3)电流关系:※ 5.说明:(1)变压器改变的是交流电的_______和_______,不改变交流电的输入功率和频率(2)变压器不能改变五.常用变压器1. 互感器(1)特点:高电压变成低电压,或者把大电流变成小电流(2)电压互感器:使用时把原线圈与电路 联,原线圈匝数 副线圈匝数 电流互感器:使用时把原线圈与电路中的火线 联,原线圈匝数 副线圈匝数 (3) 为了工作安全,互感器的铁壳和副线圈应该接地。

2.自耦变压器特点:是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以 ;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以 。

※负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法 (1)先要由U 1/U 2=n 1/n 2,判断U 2变化情况(2)判断负载电阻变大或变小 (3)由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况 (4)最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况【例1】理想变压器的原线圈连接一个电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节,如图所示.在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,P 为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为U 的交流电源上.则( )A.保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变大B.保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变小C.保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变大D.保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变小【例2】如图所示,一只理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线等效电阻为R .开始时开关S 断开,当S 接通时,下列选项正确的是( )A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压降增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大【例3】如图所示,变压器的输入电压U 一定,两个副线圈的匝数是n 2和n 3.当把电热器接a 、b ,让c ,d 空载时,安培表读数是I 2;当把同一电热器接c 、d ,而a 、b 空载时,安培表读数是I 3,则I 2∶I 3等于( )A.n 2∶n 3B.n 3∶n 2C.n 22∶n 23D.n 23∶n 22【例4】在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为n 1=600,n 2=120,电源电压U 1=220V ,原线圈中串联一个0.2A 的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )A .负载功率不超过44wB .副线圈电流最大值不能超过1AC . 副线圈电流有效值不能超过1AD .副线圈电流有效值不能超过0.2A【例5】如图所示,理想变压器初、次级线圈的匝数之比n 1:n 2=2:1,且分别接有完全相同的纯电阻,电源的电压为U ,则次级线圈的输出电压为 ( )A.2U B.3U C.U 52 D.U 43【例6】(09·江苏物理·6)如图,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列说法中正确的有( ) A .开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz B .开关接通后,电压表的示数为100 V C .开关断开后,电压表的示数变大 D .开关断开后,变压器的输出功率不变【例7】(11·福建·15)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1:n 2=5:1,电阻R=20 Ω, L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡,S 1为单刀双掷开关。

(完整版)5.4变压器学案(上课(⊙v⊙)嗯)

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【选修3-2】5.4变压器教学学案学时:1课时授课人: 刘娜【教学目标】1.了解变压器的结构和工作原理2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律【教学重难点】理想变压器中变压和变流规律的理解与应用【自主复习】1、产生感应电动势条件是什么?2、法拉第电磁感应定律内容3、什么是互感现象?【合作探究】探究任务一根据对教材的阅读,结合可拆变压器,说说变压器都有哪些部件构成,它在电路图中的符号是什么样的?(1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈(初级线圈)匝数用n1表示(3)副线圈(次级线圈)匝数用n2表示(4)输入电压:用U1表示; 输出电压:用U2表示.探究任务二变压器的工作原理演示实验:按下图所示连接好电路,接通电源,观察灯泡是否发光。

【思考讨论】1.变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通?哪原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的?2.变压器中闭合铁芯的作用是什么?3.变压器能否改变恒定电流的电压?探究任务三 理想变压器中的变压关系同学们,通过阅读教材和查阅你们手头的资料,你们认为什么样的变压器才是理想变压器呢?【思考讨论】1. 变压器在实际应用中有哪些能量损耗?2. 理想变压器的输入功率与输出功率的有什么样的关系? 3、变压器原、副线圈电压与匝数关系实验探究:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系目的:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 器材:可拆变压器,学生电源,多用电表,导线若干 实验步骤:(1)按图示电路连接电路(2)原线圈接低压交流电源6V(或2V,4V),保持原线圈匝数n 1不变,分别取副线圈匝数n 2=21n 1,n 1,2 n 1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。

(3)原线圈接低压交流电源6V(或2V,4V),保持副线圈匝数n 2不变,分别取原线圈匝数n 1=21n 2,n 2,2 n 2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。

5.4变压器教案

5.4变压器教案

5.4 变压器一、学习目标1.了解变压器的构造及其应用2.理解互感现象和变压器的互感原理3.掌握理想变压器匝数与电压和电流的关系,并能用它解决基本问题二、学习重点和难点:重点:1、变压器的工作原理2、理想变压器的电压关系、功率关系、电流关系 难点:变压器互感过程的理解 三、学习方法:实验探究法 四、学习内容:【思考与讨论】把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到交流电源的两端: 另一个线圈连到额定电压为2.5V 的小灯泡上。

小灯泡会亮吗?问题:(1)灯泡为什么会亮且没有被烧坏?(2)如果接的是直流电源,灯泡会亮吗?(一)变压器的原理1、变压器结构示意图:2、电路图中变压器符号:3、变压器的工作原理:(1)原理:(2)能量转换: (3)铁芯的作用:n 1 n 2 ∽ (1) 闭合铁芯 :绝缘硅钢片叠合而成(2) 原线圈(初级线圈) 与交变电源相连其匝数用n1表示 输入电压U 1(3) 副线圈(次级线圈) 与负载相连 其匝数用n 2表示 输出电压U 2 n 1 n 2 n 1 n 2 无铁芯 有铁芯 n 1 n 2 ∽学生电源【实验】探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验器材:可拆变压器、学生电源、多用电表、导线若干 实验过程1、按图示连好电路2、3、注意事项:(1)为了人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12V ;不要用手接触裸露的导线。

(2)为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程试测后再选用适当的挡位测量。

(二)理想变压器的基本规律 1、理想变压器的特点:如果在能量转化的过程中能量损失很小,能够忽略原、副线圈的电阻,以及各种电磁能量损失,这样的变压器我们称之为理想变压器.这是物理学中又一种理想化模型。

2、理想变压器的规律 (1)电压关系(2)功率关系只有一个副线圈: 存在多个副线圈: (3) 电流关系只有一个副线圈: 存在多个副线圈:3、升压变压器: 降压变压器:原线圈匝数 副线圈匝数 输入电压 输出电压 实验结论(三)变压器的应用 1、电压互感器2、电流互感器五、学习小结:六、课堂训练1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示数12mA ,则电流表A2的示数为 ( )A .3mAB .0C .48mAD .与负载R 的值有关变压器构造:原线圈、副线圈、铁芯 原理:互感现象功率关系 有多个副线圈: 只有一个副线圈: 应用:电压互感器、电流互感器 电压关系 电流关系基本规律使用特点:原线圈并联在高压电路中 副线圈接电压表测量原理:将高电压变为低电压,通过电压表测低电压, 结合匝数比计算高压电路电压实质:使用特点:原线圈串联在待测大电流电路中 副线圈接电流表测量原理:将大电流变为小电流,通过电流表测小电流, 结合匝数比计算大电流电路电流实质:2、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪一个物理量不一定相等()A、交流的频率B、电流的有效值C、电功率D、磁通量的变化率3、一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压220V的交流电源上,当它对11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光。

学案5:5.4变压器

学案5:5.4变压器

5.4变压器知识内容变压器学习目标1.知道变压器的基本结构及符号,会区分原、副线圈2.了解变压器的工作原理,知道变压器不能改变直流电压的原因3.掌握理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系4.了解变压器的应用5.了解变压器能量损耗的原因,知道理想变压器的输入功率等于输出功率6.知道理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系7.会应用电压与线圈匝数、电流与线圈匝数的关系解决简单的问题说明不要求分析、计算两个及以上副线圈和有两个磁路的变压器问题知识点一变压器的构造和原理基础梳理1.变压器的构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。

与交流电源相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示,又叫做初级线圈),与负载相连的另一个线圈叫副线圈(匝数用n2表示,又叫做次级线圈),两个线圈都绕在闭合铁芯上。

如图所示。

2.变压器的工作基础是互感现象。

因此变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用。

要点精讲1.对变压器工作原理的理解。

如图所示,当原线圈上加交流电压U1时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,在副线圈中要产生感应电动势U2。

如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生交变的感应电流,原、副线圈间虽然不相连,电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为:原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

2.原、副线圈的地位(1)原线圈在其所处回路中充当负载。

(2)副线圈在其所处回路中充当电源。

【例1】 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2=4∶1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表的示数是12 mA ,则电流表的示数为( )A .3 mAB .0C .48 mAD .与负载R 的值无关名师点睛 本题常见错误是忽略了变压器的工作条件,只有原线圈中的电流是变化的,才能引起副线圈中的磁通量发生变化,产生感应电动势。

知识点二 理想变压器电压与匝数的关系基 础 梳 理1.理想变压器:没有能量损失的变压器。

变压器导学案

变压器导学案

5-4 变压器导学案班级姓名一、学习目标(1)了解变压器的构造及工作原理(2)掌握理想变压器的电压与匝数间关系(3)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、学习重点:变压器工作原理及工作规律三、学习难点:(1)理解副线圈两端的电压为交变电压(2) 变压器原副线圈电压与匝数关系四、学习过程1、变压器的构造:问:铁芯与线圈互相绝缘,变压器副线圈和原线圈电路是否相通?2、变压器的工作原理阅读教材40页的思考与讨论:(1)、小灯泡为什么会亮?(2)、解释变压器的工作原理:(3)、铁芯的作用:3、实验探究:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验步骤:1、把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈,连接到学生电源的交流输出端,另一个线圈作为副线圈,可不接负载2 、闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压,测量完毕断开学生电源的开关3 、改变学生电源的电压设置,重复以上实验4 、改变原、副线圈的匝数,重复以上实验1 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系?结论:公式:2 、要使电压经过变压器后升高,副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少?若要使电压降低呢?跟踪练习1、当变压器一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其它线圈的匝数:把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数。

已知副线圈有400匝,把原线圈接到220V 的线路中,测得副线圈的电压是55V ,求原线圈的匝数。

2、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt (V )的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( )A 、250 VB 、353.5 VC 、499.8 VD 、200 V知识提升:理想变压器的规律理想变压器是自身不消耗电能的电器设备。

特点:(1)变压器铁芯内无漏磁(2)原、副线圈不计内阻(1)理想变压器原副线圈电压关系:2121n n U U =,若有多个副线圈,则有332211n U n U n U ===…… 1)无论副线圈一端空载还是有负载都适用2)输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定若n 1>n 2,则U 1>U 2为降压变压器 若n 1<n 2, 则U 1<U 2为升压变压器 (2)功率关系:根据能量守恒有P 入=P 出,变压器的输入功率决定于输出功率,即用多少给多少,I 1U 1=I 2U 2,或I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3+……(3)电流关系:电流关系是由功率关系决定的定量:I 1n 1=I 2n 2或I 1n 1=I 2n 2+I 3U 3+……定性:因P 入随P 出的变化而变化,故I 1随I 2的变化而变化,当I 2=0时,I 1很小变压器高压圈匝数多而导线细,低压圈匝数少而导线粗,是区别高低压线圈的方法 总结:1、U 、I 、P 的决定关系一个确定的变压器,输出电压U 2由输入电压U 1决定输入功率P 1由输出功率P 2决定,用多少电能就输入多少电能若副线圈空载,输出电流为零,输出功率为零,则输入电流为零,输入功率也为零2、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法(1)先要由U 1/U 2=n 1/n 2,判断U 2变化情况(2)判断负载电阻变大或变小(3)由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况(4)最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况【自学】互感器(P 43 科学漫步)1、电压互感器的特点及其作用2、电流互感器的特点及其作用能力提升例1:一台变压器原线圈输入380V 电压后,副线圈输出电压为19V ,若副线圈增加150匝,输出电压增加到38V ,则变压器原线圈的匝数为多少匝?2121n n U U =例2.如图所示,一个理想变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V 的市电上,向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电,使它正常发光,为了安全,需要原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA 时,溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10mA 时,变压器的输入功率是多大?例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1:N 2=2:1,原线圈接220 V 交流电源,副线圈接额定功率为 20 W 的灯泡 L ,灯泡正常发光.当电源电压降为180 V 时,求:(1)灯泡实际消耗的功率?(2)此时灯泡中的电流是多少?例4. 如图所示的理想变压器,输入电压U 1 =220伏,各线圈匝数之比n 1 :n 2: n 3=10:5:1。

高中物理:5.4《变压器》学案(新人教选修3-2)

高中物理:5.4《变压器》学案(新人教选修3-2)

四、变压器【重点导学】1.变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础.原线圈上加交变电压,原线圈中就有交变电流,在铁芯中产生交变磁通量,原、副线圈中都要惹起感觉电动势.若副线圈是闭合的,则副线圈中就要产生交变电流,此交变电流也在铁芯中产生交变磁通量,在原、副线圈中相同要惹起感觉电动势.在原、副线圈中因为有交变电流而发生的相互感觉现象,叫互感现象.正是因为互感现象.才使得原、副线圈虽不相连,电能却能够经过磁场从原线圈抵达副线圈.表示图如图 5-4-1 。

2.理想变压器忽视原副线圈的电阻和各样电磁能量损失的变压器,磁通量所有集中在铁芯内,称为理想变压器。

理想变压器的输入功率等于输出功率。

即P1=P2。

3.理想变压器电压跟匝数的关系:U1/U 2= n 1/n 2说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不单合用于原、副圈只有一个的状况,并且合用于多个副线圈的状况。

即有U1 /n 1=U2 /n 2=U3/n 3=。

这是因为理想变压器的磁通量所有集中在铁芯内。

所以穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,所以每组线圈的电动势与匝数成正比。

在线圈内阻不计的状况下,每组线圈两头的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。

4.理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1(合用于只有一个副线圈的变压器)说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只合用于原副线圈各有一个的状况,一旦有多个副线圈时,反比关系即不合用了,可依据输入功率与输出功率相等的关系推导出: U I= U I + U I +UI +再依据 U=n U/n1U3=n U/n11122334422131U4=n4U1 /n 1可得出:n1I 1=n2 I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+5.注意事项(1)在理想变压器的公式中,功率关系和变压公式是基本公式。

(2) 当变压器原副线圈匝数比 (n 1/n 2) 确立此后 , 其输出电压 U2是由输入电压 U1决定的( 即 U2=n2U1/n 1 ) 但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零,输出功率为零 , 则输入功率为零 , 原线圈电流也为零 , 只有副线圈接入必定负载 , 有了必定的电流 , 即有了必定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流( I 1 =n2I 2/n 1),同时有了相等的输入功率,(P 入=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。

经典导学案:5.4变压器 导学案

经典导学案:5.4变压器 导学案

5。

4、变压器导学案〖知识点梳理〗1、变压器的构造及工作原理(1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈(初级线圈):与相连的线圈其匝数用表示;(3)副线圈(次级线圈):与相连的线圈其匝数用表示;(4)输入电压:用表示;输出电压:用表示.2、理想变压器的特点(1)变压器的铁芯内;(2)原、副线圈不计内阻,即不产生;(3)不考虑硅钢片产热.3、电压、电流与匝数的关系(1)理想变压器原副线圈的两端电压之比等于表达式:(2)理想变压器原副线圈的两端电流之比等于表达式:(3)理想变压器原副线圈的功率之比等于4、常见的变压器有升_______变压器、降________变压器、_______互感器、_______互感器。

5、自耦变压器(1)示意图(2)特点:铁芯上只有一个。

(3)用途:可升压,也可以降压。

如把整个线圈作,副线圈只取线圈的一部分,就可以电压(右图);如线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以电压(左图)。

〖基础训练〗1.理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是()A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶12.理想变压器正常工作时,若增加接在副线圈两端的负载,则()A.副线圈中电流增大B.副线圈输出的电功率减小C.原线圈中电流不变D.原线圈输入的电功率增大3.如图所示为理想变压器.原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈n2=50匝,n3=100 匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡.L2是“12 V 4 W”的小灯泡,当n1接上交变电压时,L1、L2都正常发光,那么原线圈中的电流为()A。

错误!A B。

错误!AC。

错误!A D。

错误!A4.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R。

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漠河高级中学物理选修3-2导学案 备课时间:2014.3.18 使用时间:2014..3 编制人:
班级:高二( )班 学生姓名: 第 组 教师评价:
5.4 变压器 【学习目标】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。

2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。

【学习重点】变压器工作原理及工作规律。

【学习难点】探究变压比和匝数比的关系。

【自主学习】 一.变压器 1.构造: 、 、 2.电路图中符号 二.变压器的工作原理 1.原理: ____________________ ________________________________________________________________ 。

2.铁芯的作用:使绝大部分磁感线集中在铁芯内部,提高变压器的效率
三.理想变压器的规律
1.理想变压器: 理想化模型,没有任何损耗,输入功率等于输出功率.
2.特点:
3.规律:(只有一个副线圈)
(1)电压关系:
推导过程:
当 升压变压器
当 降压变压器
(2)功率关系:
(3)电流关系:
推导过程:
4.规律:(多个副线圈) (1)电压关系:
(2)功率关系:
(3)电流关系: ※ 5.说明:(1)变压器改变的是交流电的_______和______ _
(2)变压器不能改变恒定电流电压 (3)变压器输出电压与输入电压的频率相等,由发电机转子的转动频率决定。

(4)变压器工作时的几种制约关系 电压制约:当变压器原副线圈匝数比一定时,输出电压由输入电压决定。

电流制约:当变压器原副线圈匝数比一定时,输入电压一定,原线圈中的电流由副线圈中的输出电流决定。

负载制约:变压器副线圈中的功率由用户负载决定。

四.常用变压器 1. 互感器
(1)电压互感器:使用时把原线圈与电路 联,原线圈匝数 副线圈匝数
电流互感器:使用时把原线圈与电路中的火线 联,原线圈匝数 副线圈匝数
(2) 为了工作安全,互感器的 。

2.自耦变压器
特点:是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就
可以 ;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以 。

【合作探究】
2
1.变压器为什么不能改变恒定电流的电压?
2.有些机床为了安全,照明电灯用的电压是36V ,这个电压是把380V 的电压降压后得到的。

如果变压器的原线圈是1140匝,副线圈是多少匝?
3. 当变压器一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其他线圈的匝数;把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交流,测出两线圈的电压就可以求出被测线圈的匝数。

已知副线圈有400匝,把原线圈接到220V 的线路中,测得副线圈的电压是55V ,求原线圈的匝数。

4. 变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗。

街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,哪个线圈应该使用较粗的导线?为什么?
5. 如图所示,是街头变压器通过降压给用户供电的示意图,变压器输入电压是市区电网的电压,不会有大的波动。

输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R 0表示,变阻器R 表示用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R 的值减小,滑动片向下移。

当用户的用电器增加时,图中各表的读数如何变化?
※负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法
(1)先要由U 1/U 2=n 1/n 2,判断U 2变化情况
(2)判断负载电阻变大或变小
(3)由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况 (4)最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况
【达标检测】
【1】理想变压器的原线圈连接一个电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节,如图所示.在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,P 为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为U 的交流电源上.则( )
A.保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变大
B.保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表的读数变小
C.保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变大
D.保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表的读数变小 【2】如图所示,一只理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2,输电线等效电阻为R .开始时开关S 断开,当S 接通时,下列选项正确的是( )
A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小
B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压降增大
C.通过灯泡L 1的电流减小
D.原线圈中的电流增大
【3】 在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为n 1=600,n 2=120,电源电压U 1=220V ,原线圈中串联一个0.2A 的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则( )
A .负载功率不超过44w
B .副线圈电流最大值不能超过1A
C .副线圈电流有效值不能超过1A
D .副线圈电流有效值不能超过0.2A 【4】如图所示,理想变压器初、次级线圈的匝数之比n 1:n 2=2:1,且分别接有完全相同的纯电阻,电源的电压为U ,则次级线圈的输出电压为 ( )
A.
2U B.3U C.U 52 D.U 4
3
【5】如图12-16所示,接于理想变压器的四个灯泡规格相同,且全部正常发光,则这三个线圈的匝数比应为( )
A .1∶2∶3;
B .2∶3∶1
C .3∶2∶1;
D .2∶1∶3。

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