2017-2018学年人教版选修3-2 变压器 第1课时 教案
物理:5.4《变压器》教案(新人教版选修3-2)

变压器一、素质教育目标(一)知识教学点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、电流与匝数间关系。
3.掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)能力训练点1.通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
2.从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
3.从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)德育渗透点1.通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2.让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
3.培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度。
二、重点、难点、疑点及解决办法1.重点变压器工作原理及工作规律。
2.难点(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3.疑点变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。
4.解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排3课时四、教具准备可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干学生电源、小电珠(5只、2.5V,0.3A)、电键(4只)五、学生活动设计1.通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程,使学生获得新知识。
2.通过提问引发学生思考,并应用学到的知识来解决实际问题。
4.通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、教学过程(一)明确目标通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)整体感知这节内容承上启下,它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用,体现出了交变电流的优点,为电能输送奠定了基础。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程1.引入新课幻灯打出一组数据从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同,可我们国家民用统一供电均为220V,那这些元件是如何正常工作的呢?出示已拆录音机,指出变压器。
4变压器-人教版选修3-2教案

变压器-人教版选修3-2教案一、教学目标1.了解什么是变压器以及其工作原理。
2.掌握变压器的公式,能够进行换算。
3.分析变压器在实际使用中的应用,了解其优缺点。
二、教学重点难点1.理解变压器的工作原理。
2.知道变压器的公式,能够进行计算。
3.掌握如何分析变压器的应用及其优缺点。
三、教学内容1. 什么是变压器变压器是一种电气设备,主要用于调节电压。
其基本原理是利用电磁感应现象,通过交流电在一组线圈中产生电磁感应,进而在另一组线圈中诱发电流,从而改变电压大小。
2. 变压器原理变压器主要由两个线圈组成,即次级线圈和中心线圈。
当交流电在中心线圈中引出电路并通过次级线圈时,它们会产生电磁感应。
如果次级线圈中的匝数比中心线圈小,则产生的感应电动势会比原电动势低,从而降低电压。
3. 变压器公式变压器公式如下:$$ \\frac{V_1}{V_2} = \\frac{N_1}{N_2} $$其中,V1和V2分别表示一侧和另一侧的电压,而N1和N2则分别表示一侧和另一侧的匝数。
4. 变压器的应用变压器应用最为广泛的是在电力系统中,如变电站。
其优点是可以通过变压器改变电压大小,从而实现能量传输和电压控制。
此外,变压器也可以用于加工厂、医院和商业建筑等地,如调节电脑供电电压。
不过,变压器也有其不足之处,如重量大、造价昂贵、占地面积大等问题。
四、教学方法1.授课讲解:通过白板、PPT等方式介绍变压器的基本原理、公式等知识点。
2.分组讨论:将学生分为小组,要求在教学后进行小组讨论,探究变压器的应用及其优缺点。
3.示范实验:为了让学生更好地理解变压器的工作原理,可以进行一些简单的示范实验。
五、教学评估1.课堂测试:对于学生在课堂上的听课效果和掌握程度进行测试。
2.作业:布置一些练习题和思考题,让学生巩固所学知识。
3.实验评估:对于实验操作的流程和结果进行评估,让学生有机会在实践中学习。
六、教学资源1.电气实验室。
2.PPT课件。
高中物理《变压器 》教案1 新人教版选修3-2

变压器、远距离输电[学习目的]1、理解变压器原理,了解变压器的构造、变压器的变压比、变压器的变流比。
2、知道远距离输电的方式,会进行简单的计算。
[学习内容]一、变压器变压器的构造: 原线圈、副线圈、铁芯二、变压器的变压比变压器的变流比变压器的功率关系:变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制三、几种常用的变压器a. 自耦变压器b.调压变压器c.电压互感器、电流互感器四、. 远距离输电1、减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R(1)、减小电阻(2)、提高输电的电压U,减小电流I.2、远距离输送电示意图[典型例题]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?例2、如图27—3所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1,当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数为12mA,则电流表2的示数为() A.3mAB.48mAC.与R的阻值有关D.0例3.如图所示的理想变压器,输入电压U1=220伏,各线圈匝数之比n1:n2: n3=10:5:1。
R2=110欧, 测得通过R3的电流I3=2A。
求:流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和I1各为多少?例4在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上.当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数之比n1∶n2=2∶1.在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V例5、变压器接入某输电电路中,现以相同的输入电压U,不同的输出电压输送相同的电功率P,输电线电阻为R.当副线圈与原线圈匝数比为K时,输电线线路上损耗的功率为;当匝数比为nK时,线路上损耗的功率为原来的______倍例6、某发电机输出功率P=100千瓦,发电机端电压U=1000伏,向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。
新人教版高中物理选修3-2第五章《变压器》精品教案

学
手机充电器 4.2V 4.4V5.3V 录音机 6V 9V 12V
我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的, 但是我国民用供 电电压均为 220V,怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工 作呢?
过
二、自主、合作、探究 自主、合作、 思考与讨论: 思考与讨论 右图中为了 讨论使小灯泡对于左侧的电源有什 使小灯泡发光, 对于左侧的电源有什么要求?并说明原因。 (提示: 么要求?(3 分钟) 恒定电流、交变电流)
过
程
教
探究:理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系 探究:理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系 电流和输入电流 1、从能量转化和守恒的角度来分析变压器里面的能量转化情况。 变压器输入的是 ,经过原线圈转化为 , 通过铁芯传递到副线圈,经过副线圈转化为 。 2、对于理想变压器来说是没有能量损失的,所以理想变压器输入 的能量等于输出的能量, 也就是理想变压器的输出功率等于输入功 率。(输出功率决定输入功率 输出功率决定输入功率) 输出功率决定输入功率 3、理想变压器原副线圈的电流关系是怎样的?(提示:P=UI)
总结本节知识要点(2 分钟)
备注
课下练习 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪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.磁通量变化率 2、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 ) 3.理想变压器原、副线圈的电流为 I1、I2,电压为 U1、U2,功率为 P1、P2,关于它们的关系,正确的是 ( A.I2 由 I1 决定 B.U2 与负载有关 D.U1 由 U2 决定 C.P1 由 P2 决定 4.一台理想变压器原、副线圈匝数比为 22∶1,当原线圈两端输入 u1=220 2 sin314t V 的交变电压时,下列说法正确 的是 ( )
新课标人教版3-2选修三5.4《变压器》WORD教案1

《变压器》一课的教学设计学情分析:学生通过前面《电磁感应》整章的学习,已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握,在《交流电》前两节的学习,对交流电的特点也比较清楚,已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。
但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺,在教学中需作出补充提示。
教材分析:教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体,新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。
”即学习内容是基础而丰富的,呈现形式是丰富而开放的。
本节教材配有小实验,思考与讨论,简明扼要的文字说明,贴近生活的图片生动而形象,开阔眼界的科学漫步。
教材对变压器原理的表述比较浅,在处理时要将这部分内容情境化,将静态知识动态化,利于学生理解透彻。
另外,教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究,但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系,因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。
教、学用具:(1)教师的教具:台式电脑、投影屏幕、实物投影仪;教学课件;可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等(2)学生的学具:分组用实验器材本课教学目标:1、知识目标:(1)理解变压器的结构(2)掌握变压器的工作原理和工作规律2、能力目标:(1)在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。
(2)培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。
3、情感态度与价值观目标:(1)使学生领略科学研究的综合性,在科学探究中形成严谨务实的态度。
(2)领悟到物理与生活的紧密联系。
本课教学重点难点:本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。
难点是变压器在怎样的条件下才能工作?闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用?我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。
教学过程:第一部分:课前收集变压器变压器在平时生活中比较常见,学生对变压器这一名词并不陌生,因此课外要求学生搜集各种变压器,了解变压器的基本作用,必然会引起学生对变压器的极大兴趣,激发出学生对变压器的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使变压器教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。
最新-高中物理《变压器》教案8 新人教版选修3-2 精品

教学课题:变压器一.教学目标【知识和技能】1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.【过程和方法】1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.【情感、态度、价值观】1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.二.教学重点、难点重点:变压器工作原理及工作规律.难点:1.理解副线圈两端的电压为交变电压.2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系.3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义.三.教学仪器投影仪、教学用变压器四.教学方法 实验、讲授 五.教学过程 引入1.电感对交变电流的作用? 2.电容对交变电流的作用? 3.互感是指? 新课1.变压器的构造原线圈、 副线圈、 铁心 2.变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。
3.理想变压器磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。
4.理想变压器电压跟匝数的关系: U 1/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,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
人教版选修3《变压器》说课稿

人教版选修3《变压器》说课稿一、教材分析1. 教材背景本说课稿是针对人教版选修3《变压器》这一教材编写的。
该教材是高中物理选修课程的一部分,主要内容是变压器的原理和应用。
2. 教材特点《变压器》这一章节是高中物理课程中的重要内容,通过学习这一章节,学生将深入了解变压器的工作原理、电流和电压的关系以及变压器的应用。
二、教学目标1. 知识目标通过学习《变压器》这一章节,学生将掌握以下知识点:- 变压器的基本原理; - 变压器的工作原理; - 变压器的电流和电压关系; - 变压器的应用领域。
2. 能力目标通过学习《变压器》这一章节,学生将培养以下能力: -分析和理解变压器的工作原理; - 运用所学知识解决相关问题; - 掌握使用变压器的基本技能。
3. 情感目标通过学习《变压器》这一章节,培养学生的以下情感目标:- 培养对物理学科的兴趣和探索精神; - 培养学生的逻辑思维和分析能力; - 培养学生的创新意识和实践能力。
三、教学重点与难点1. 教学重点本章的教学重点是: - 变压器的工作原理和基本电路图;- 变压器的电流和电压关系; - 变压器的应用领域。
2. 教学难点本章的教学难点是: - 理解和分析变压器的工作原理; - 运用所学知识解决相关问题; - 掌握使用变压器的基本技能。
四、教学内容及流程1. 教学内容本章的教学内容包括以下几个方面: - 变压器的基本原理;- 变压器的工作原理; - 变压器的电流和电压关系; - 变压器的应用领域。
2. 教学流程(1) 引入通过讲述一个实际生活中的例子,引导学生思考问题:“为什么在家庭用电中,电流较大,而工厂用电中,电压较大?”(2) 导入介绍变压器的基本原理,引导学生了解什么是变压器,以及变压器的作用。
(3) 讲解详细讲解变压器的工作原理、电流和电压关系,通过示意图、示例等方式,帮助学生理解和掌握相关概念和知识。
(4) 实践安排学生进行实验,观察和记录变压器在不同电压和电流情况下的工作状态和性能。
人教版新课程选修3-2《变压器》的教学案例

陈 小 玲
( 浙江省温 州市瓯海 区任 岩松 中学 ,浙 江 温州 3 5 6 ) 200
一
、
教材 分 析
() 1 重点 :变压 器 工作 原理 和J 作规 律 二 () 点 :变压 器互 感 原理 和漏 磁现 象 2难 三 、 教 学 资 源 学 生 :学 生 电 源 、变 压 器 、小 灯 泡 、 万 用 表 、导 线 若 干 教 师 :可 拆 式 变 压 器 、学 生 电 源 、灯 泡 、万 用 表 、导 线 四 、思路 设 计
( 了解变 压器 的结 构 1 )
用 电器 随身 听
扫描 仪
为 学 习远 距 离输 电奠 定 基础 。与 以 往教 材 的不 同 之处 是 增 加 了 若 干 、多 媒 体 课 件 ,学 生变 压 器
创 设情境 L一 引 _ 导分析 L一 实验探究 . _ J总结规 律 . 课堂小结 J
提L问题 l I H 建立模型 】 『理论分析 l I实践应用 l l 布置作业
五 、教学 设 计
(一 ) 导 入 课 题 、
额定 工作 电压 3 V
2 V
用 电器 机床 的照 明灯
防身 器
额定 工作 电压 3V 6
30 V 00
( 理解 变压器 原 、 2 ) 副线 圈上 的 电压 与匝数 的关 系 ( 通过探 究锻炼动 手能力 和处理数据 的能力 3 ) 2 、过 程 与方 法 ( 2 )体 验实 验动 手 的乐 趣 ,培养 动 手 和观 察能 力 。 3 、情 感态 度 与价 值 观
引 入更 多生活 中的实例 ,让学 生 明 白数学 不仅 仅是 数字 ,它 还是 的 措 施 弄 懂 、弄 通 。
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教学课题:第四节变压器教学目标1.了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。
2.通过实验,探究变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,电流与匝数的关系并能用它们解决基本问题。
3.了解理想化模型在物理学研究中的重要性。
从探究“电压与匝数关系”全过程指导学生学习物理思想与方法。
4.了解变压器在生活中的应用。
教学重点难点1.探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。
2.从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度理解变压器的工作原理。
教学方法与手段演示、推理、实验探究法、合作学习法。
课前准备:1.教具:台式电脑、投影屏幕、实物投影仪;多媒体课件;可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等。
2.学具:(分组用实验器材)可拆变压器、学生电源、开关、导线、多用电表等。
知识准备复习电磁感应、法拉第电磁感应定律及交变电流的知识。
课前收集变压器或拍摄变压器的照片、网上下载的图片。
变压器在平时生活中比较常见,学生对变压器这一名词并不陌生,因此要求学生课下搜集各种变压器,了解变压器的基本作用,必会引起学生对变压器的极大兴趣,激发出学生对变压器的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使变压器教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。
引导学生自主搜集和整理学习材料,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
教学过程:导入新课创设情景,导入新课。
师生活动:今天我们要学习的是变压器这一节,课前让同学们搜集各种变压器,哪些同学可以跟同学们分享一下你们搜集生活中的变压器工作电压是多少?投影:(学生边回答边在表格中填写)例如提问:我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的,但是我国民用供电电压均为220 V,怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工作呢?这就需要学习一种新的设备——变压器。
新课教学:一、变压器的构造。
师生活动: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上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上(如下图)。
小灯泡可能发光吗?说出你的道理。
连接电路,接通电源,看看你说的对不对。
小灯泡会亮吗?演示实验:出示交流电源,用交流电压表(量程10 V)测其电压为7 V,若想用这个电源来使额定电压为3 V的小灯泡正常发光,显然不能直接接电源,我们就可以利用变压器将电源电压降下来后再接灯泡。
演示并观察现象现象:灯泡能够正常发光。
这说明了什么?为什么变压器会有这样的功能呢?这说明变压器是能够改变交流电压的设备。
为什么变压器会有这样的功能呢?就让我们先从变压器的构造说起。
变压器的构造最典型的变压器是由两个线圈及其闭合铁芯构成。
展示可拆变压器,左右各有一个线圈套在铁芯上,其中与电源相连的称为原线圈(或初级线圈),与用电器相连的称为副线圈(或次级线圈)。
线圈是由绝缘的导线绕制的。
闭合的铁芯是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠加而成的。
线圈与铁芯彼此绝缘。
投影:变压器的示意图,原、副线圈的匝数一般是不同的,n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数,U1和U2表示原线圈和副线圈的端电压。
电路图中符号:意义:能满足不同用电设备的工作需要二、理解变压器的工作原理。
思考、讨论下列问题:1、将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,思考交流电压表是否有示数?如果没有,为什么?如果有,电压表各次的示数相同吗?现象:电压表有示数且示数不同2、变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考。
3、什么叫互感现象?4、变压器的工作原理是什么?如何从能量转化角度理解变压器的工作过程?5、变压器的铁芯起什么作用?6、原线圈中,感应电动势大小跟什么有关系?小结:1、变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端交流电压的产生原因:,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通在原线圈上加交变电压U1量,这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势,如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势,副线圈两端的电压就是这样产生的。
2、互感现象:原副线圈中由于有交变电流而发生互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。
3、变压器的工作原理:原、副线圈的电磁互感现象。
变压器的工作过程:电能→磁场能→电能。
4、变压器的铁芯起作用:使磁场能集中在铁芯内部,提高了变压器的效率。
5、原线圈中,感应电动势大小:与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比。
思考、讨论下列问题:若原线圈接直流电源,副线圈两端还会有电压吗?演示并观察现象怎么解释这个现象呢?演示实验:接直流电时,灯泡不亮,用万用表测量,副线圈两端电压为零。
合作讨论:怎么解释这个现象呢?可能有点难以理解,引导学生分析若为直流电,则在线圈中只能产生稳定的磁场,铁芯中有磁通量但不变化。
即通过副线圈的磁通量不变。
=0。
所以小灯泡不亮。
所以U2从能量的角度解释,接交流电时,由于互感现象原线圈的电能先转化为磁场能再转化为副线圈的电能。
而接直流电时,不能发生这样的能量转化。
三、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验师生活动:你认为线圈两端的电压与线圈的匝数可能有什么关系?能不能简单地说,线圈的匝数越多,它两端的电压就越高?对于电压与匝数间的关系,我们同学可以自己动手做实验探究一下。
学生实验:实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系根据前面“思考与讨论”中看到的现象,以及你对变压器原理的理解,你认为线圈两端的电压与线圈的匝数可能有什么关系?能不能简单地说,线圈的匝数越多,它两端的电压就越高?也许两个线圈的匝数都对副线圈两端的电压有影响;也许……甲可拆变压器零部件乙组装后的变压器教学用可拆变压器1.介绍仪器(投影):a.4 V学生交流电源b.可拆变压器c.万用表,可以测量交流电压,先使转动旋钮调在交流电压10 V量程挡上测量时直接用表笔接触接线柱,可以在表盘上读取数据。
合作探究:2.分组测量,并记录数据讨论与交流:数据幻灯片:(在课堂上让几组同学填写测得的数据,比较哪一组数据误差较大,并引导学生分析探讨)误差是怎么产生的,小组之间对比一下,看看谁的误差较大,谁的误差较小,通过对比,探究本小组产生误差的主要因素。
教师小结:产生误差的主要原因:①漏磁,②线圈内阻等。
如果在能量转化的过程中能量损失很小,能够略去原、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。
思考、讨论下列问题: 1、什么叫理想变压器?2、什么叫升压变压器、降压变压器?3、电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?4、理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系?而实际变压器满足这种关系吗?能分析其原因?理想变压器有何特征? 小结:1、理想变压器:忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器,是物理学中又一种理想化模型。
功率损耗的形式有三种:铜损、铁损和磁损。
(1)铜损:当变压器工作时,有电流通过线圈,线圈中就会有热量产生导致能量损耗,这种损耗叫铜损;(2)铁损:变压器工作时,原副线圈中有交变电流通过,在铁芯中产生交变磁通量,铁芯中就会因电磁感应而产生涡流,使铁芯发热而导致能量损耗,这种在铁芯中损失的能量叫铁损,为了减少铁损,变压器铁芯常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成,使涡流被限制在狭窄的薄片之间,回路电阻增大,涡流大为减弱,从而减少了铁损;(3)磁损:变压器工作时,原副线圈产生的交变磁通量绝大多数通过铁芯,但也有很少一部分磁通量从线圈匝与匝之间漏掉,即有漏磁,这就使得通过原副线圈的磁通量并不相等,这漏掉的磁通量会在周围空间形成电磁波而损失一部分能量,这种损耗叫磁损。
理想变压器的特征(1)没有磁损,即通过原、副线圈的磁通量相等,也就是Φ1=Φ2。
(2)原、副线圈的电阻r 1=r 2=0,这样才没有铜损,同时使得U 1=E 1,U 2=E 2。
(3)铁芯中没有涡流产生,即没有铁损。
(4)原线圈的自感应足够大,使得副线圈开路时,原线圈中电流I 1足够小,可近似看为零。
2、当n 2>n 1时,U 2>U 1,这样的变压器叫升压变压器。
当n 2<n 1时,U 2<U 1,这样的变压器叫降压变压器。
3、理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等,P 出=P 入。
实际变压器工作时,从副线圈输出的功率并不等于从原线圈输入的功率,还2121n n U U要发生很小的功率损耗,功率损耗的形式有三种:铜损、铁损和磁损。
思考、讨论下列问题: 1、若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I 1与I 2有什么关系? 能不能推导出数学表达式呢?2、原线圈电流与副线圈电流变化关系如何?变压器的输入功率与输出功率的变化关系如何?3、绕制原副线圈的导线粗细一样吗? 小结:1、若理想变压器只有一个副线圈,则原、副线圈中的电流I 1与I 2的关系:2、原线圈电流I 1随副线圈电流I 2的增大而增大、变压器的输入 功率随输出功率的增加而增加。
3、绕制原副线圈的导线粗细不一样。
高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细的导线;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线。
五、了解几种常见的变压器。
1.自耦变压器 特点:只有一个线圈,滑动头P 改变位置时,输出电压也会改变。
若将整个线圈作原线圈,则n 2<n 1为降压变压器;若将整个线圈作副线圈,则n 2>n 1为升压变压器。
2、互感器的分类:电压互感器和电流互感器。
3、电压互感器:(1)构造:小型降压变压器。
(2)接法:原线圈并联在高压电路中,副线圈接交流电压表。
(3)用途:将高电压变为低电压,根据电压表测得的电压U 2和变压比, 就可以算出高压电路中的电压。
4、电流互感器:(1)构造:小型升压变压器。
(2)接法:原线圈串联在被测电路中,副线圈接电流表;为了安全,外壳和副线圈应接地。
(3)作用:将大电流变成小电流,通过测得的电流I 2和变流比,可以算出被测电路中的大电流。
六、理想变压器的综合应用。
课堂训练1221n n I I1.如图所示,M为理想变压器,电源电压不变,当变阻器的滑动头P向上移动时,读数发生变化的电表是( )A.A1B.A2C.V1D.V2可先用实验演示此题:实验现象:A1、A2增大, V1、 V2不变。
合作讨论:原、副线圈各个物理量变化的决定因素是什么?结论:输入电压U1决定输出电压U2,输出功率P2决定输入功率P1,在U1、n1、n 2一定的情况下,输出电流I2决定I1。
答案:AB2.如图所示,理想变压器的输入端电压u=311sin100πt(V),原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=10∶1;若图中电流表读数为2 A,则( )A.电压表读数为220 V B.电压表读数为22 VC.变压器输出功率为44 W D.变压器输入功率为440 W讨论与交流:变压器电压比、电流比计算时要注意有效值和最大值不要混淆,原、副线圈都用有效值或者都用最大值。