高中物理第二章第六节变压器二导学案粤教选修
2020-2021学年物理粤教版选修3-2教案:第二章第06节-变压器-【含答案】

《变压器》教案一、设计思路指导思想:变压器的工作原理是本章的重点内容,是高考命题率较高的知识点。
本节通过实验探究来说明这一观点。
在教学过程建立理想化模型——理想变压器,利用分组实验探究从而推出变压器变压规律,抓住能量守衡使学生展开讨论,推出电流与匝数关系,培养学生的表达能力和逻辑思维能力,教学联系生活、贴近实际,以激发学生学习的兴趣。
设计理念:本节课的设计主要突出三案六环节理念,强调把课堂还给学生,提高学习效率。
学生在教师的组织协调下,分析、思考、小组讨论和实验探究,归纳总结规律,促进了学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考;通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
教材分析:1、变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.2、在分析变压器的原理时,一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是“理想”变压器的工作原理的内容.变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.3、教材要求学生探究实验得出变压器的变压规律,做好探究性实验是本节教学的关键。
是突破本节课教学难点和重点的关键。
为了培养学生根据实验研究物理规律的能力,采用分组实验得出变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系。
4、学习几种常用的变压器,不仅增加了生产知识,还可提高学生分析、应用能力。
2019-2020年高中物理 2.6变压器教案 粤教版选修3-2

2019-2020年高中物理 2.6变压器教案粤教版选修3-22019-2020年高中物理 2.6多普勒效应自我小测沪科版选修3-41下列关于多普勒效应的说法中,正确的是…()A.只要波源在运动,就一定能观察到多普勒效应B.当声源静止、观察者运动时,也可以观察到多普勒效应C.只要声源在运动,观察者总是感到声音的频率变高D.当声源相对于观察者运动时,观察者听到的声音的音调可能变高,也可能变低2上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端后迅速水平旋转,蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化,下列判断正确的是( )A.旋转时蜂鸣器发出的频率变化了B.由于旋转,改变了同学们听到的声音频率C.蜂鸣器音调变高时,一定是向靠近观察者的方向运动D.音调的忽高忽低是由波的干涉造成的3有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断炮弹的飞行方向。
他所利用的应是( )A.声波的干涉现象B.声波的衍射现象C.声波的多普勒效应D.声波的反射现象4当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是…( )A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低B.人静止,声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变C.人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变D.人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变5频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。
以u表示声源的速度,V表示声波的速度(u<V),f表示接收器接收到的频率。
若u增大,则( )A.f增大,V增大B.f增大,V不变C.f不变,V增大D.f减小,V不变6观察者不动,波源迎面而来时( )A.波源的波长发生了改变B.波源的频率发生了改变C.观察者收到波的频率发生了改变D.波速发生了改变7蝙蝠在洞穴中飞来飞去时,它利用超声脉冲导航非常有效。
这种超声脉冲是持续1 ms 或不到1 ms短促发射的,且每秒重复发射几次。
假定蝙蝠发射的超声脉冲频率为39 000 Hz,在一次正朝着表面平直的墙壁飞行期间,下列判断正确的是( )A.墙壁接收到超声脉冲频率等于39 000 HzB.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率C.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率D.蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39 000 Hz8一个位于原点O的波源S发出一列沿x轴正向传播的简谐横波,波速为400 m/s,已知在t=0时刻,波刚好传到x=40 m处,当时的波形图如图所示。
近年-近年高中物理第二章交变电流第六节变压器学案粤教版选修3-2(2021学年)

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第六节变压器[学习目标]1。
了解变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3。
掌握理想变压器的功率关系,并能推导出原、副线圈的电流关系.一、变压器的原理及电压与匝数的关系[导学探究] 如图1所示,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(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端,另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路,接通电源,小灯泡能发光.图1(1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?答案(1)当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律知,在右线圈中会产生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光.(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率错误!都相同,若左边匝数为n1,则U1=E1=n1错误!。
若右边匝数为n2,则U2=E2=n2错误!,故有错误!=错误!;若忽略左边线圈的电阻则有U1=U电源,这样看来只要n1≠n2,小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.[知识梳理] 变压器的工作原理及电压与匝数的关系:(1)互感现象是变压器工作的基础.因此变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用.(后两空填“变化”或“恒定”)(2)变压器中的电压与匝数的关系:①只有一个副线圈:错误!=错误!。
高中物理第二章交变电流第6节变压器教案粤教版选修

第6节变压器本节教材分析三维目标(一)知识与技能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。
3. 知道变压器的三种决定关系,并会对变压器进行动态分析。
(二)过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
(三)情感、态度与价值观1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
2.培养学生实事求是的科学态度。
教学重点探究变压比和匝数比的关系。
教学难点知道变压器的三种决定关系,对变压器进行动态分析。
教学建议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。
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。
新课导入设计导入一引入新课在实际应用中,常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
交流便于改变电压,以适应各种不同需要。
变压器就是改变交流电压的设备。
这节课我们学习变压器的有关知识。
导入二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。
这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压,从而使我们各类用电器在供电电压220V以下都能正常工作。
2024-2025学年高中物理第二章交变电流第06节变压器教案粤教版选修3-2

设计实践活动或实验,让学生在实践中体验变压器知识的应用,提高实践能力。
在变压器新课呈现结束后,对变压器知识点进行梳理和总结。
强调变压器重点和难点,帮助学生形成完整的知识体系。
(四)巩固练习(预计用时:5分钟)
随堂练习:
随堂练习题,让学生在课堂上完成,检查学生对变压器知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助,共同解决变压器问题。
5.实验操作:进行变压器实验,观察并记录原副线圈的电压、电流变化,验证变压器的原理和特性。
核心素养目标
本节课旨在培养学生的物理学科核心素养,主要包括:
1.科学探究能力:通过实验观察和数据分析,让学生掌握变压器的基本原理和特性,培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
2.物理观念:引导学生理解电磁感应现象,形成关于电压、电流和匝数之间关系的正确观念。
3.学生可能遇到的困难和挑战:在学习变压器的原理和特性时,学生可能对电磁感应现象的理解不够深入,难以把握电压、电流与匝数之间的关系。此外,在进行实验操作时,学生可能对仪器的使用和数据的处理存在一定的困难。同时,对于变压器在实际生活中的应用,部分学生可能缺乏直观的认识。
教学资源准备
1.教材:确保每位学生都有粤教版选修3-2《高中物理》的第二章交变电流的第06节变压器教案。教材作为基本的学习材料,是学生获取知识的重要来源。
在教学策略方面,我采用了小组讨论和互动探究的方式,以提高学生的合作精神和沟通能力。我发现,这种教学方式能够激发学生的学习兴趣和主动性,同时也有助于学生对变压器知识的理解和掌握。然而,在小组讨论的过程中,我发现有些学生参与度不高,这可能需要我在今后的教学中更加关注学生的参与情况,并采取相应的措施提高学生的参与度。
7.学习任务单:设计学习任务单,引导学生通过实验观察、数据分析等方式,自主探究变压器的原理和特性,提高学生的实践能力。
高中物理第二章交变电流第6节变压器学案粤教版选修

第六节变压器[先填空]1.用途:改变交流电压的设备.2.构造:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成.(1)原线圈:跟电源相连的线圈(也叫初级线圈).(2)副线圈:跟负载相连的线圈(也叫次级线圈).3.原理:原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量,这个交变的磁通量不仅穿过原线圈,也穿过副线圈,所以在副线圈中产生感应电动势.如果在副线圈两端接入负载,负载中就会有交变电流.[再判断]1.变压器也可能改变恒定电压.(×)2.变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流.(√)3.变压器原线圈相对电源而言起负载作用,而副线圈相对负载而言起电源作用.(√) [后思考]原、副线圈是否通过铁芯导通?【提示】不是.都绕在同一绝缘铁芯上.[合作探讨]在课外,某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时,发现缺少电源,于是就用一种摩托车的蓄电池代替,按图261进行实验.图261探讨1:闭合开关后,灯泡是否发光?【提示】 因蓄电池是直流电源,向外输出恒定电压,故连接到副线圈上的小灯泡不会发光.探讨2:解释出现这种现象的原因.【提示】 恒定电压加在原线圈上后,原线圈内的磁通量不发生变化,因而副线圈中的磁通量也不发生变化,所以E =n ΔΦΔt=0.故副线圈中无感应电动势.[核心点击]对变压器工作原理的理解图2621.变压器的变压原理是电磁感应.如图262所示,当原线圈上加交流电压U 1时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要产生感应电动势.如果副线圈是闭合的,则副线圈中将产生交变的感应电流,它也在铁芯中产生交变磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势.2.由于互感现象,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.3.能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能.1.(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( ) A .交流电的频率 B .磁通量的变化率 C .功率D .交流电的峰值【解析】 理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、副线圈中功率相同,B、C正确;变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率,A 正确,D错误.【答案】ABC2.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )【导学号:97192085】A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈【解析】通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B错误;由互感现象知C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能,原、副线圈通过磁联系在一起,故D错误.【答案】 C3.(多选)如图263所示为汽油机中点火装置的示意图,它使用的是12 V直流电源,在变压器的输出端却可得到高达10 000 V的高压,开关是自动控制的,欲使副线圈两端得到一个高压,应使( )图263A.开关总处于接通状态B.开关在接通时断开C.开关在断开时接通D.开关总处于断开状态【解析】欲使副线圈两端得到一个高压,必须使变压器铁芯中的磁通量发生变化,即原线圈中的电流必须发生变化,只有在开关闭合、断开瞬间原线圈中电流才有变化,故选B、C.【答案】BC变压器理解的四点注意1.变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用.2.变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起,两个线圈间是绝缘的.3.变压器不能改变交变电流的频率.4.若直流电的电压是随时间变化的,也可以用变压器改变电压.[先填空] 1.铜损和铁损(1)铜损:变压器的线圈有内阻,电流通过时发热所损失的能量.(2)铁损:铁芯在交变磁场中反复磁化,产生涡流,使铁芯发热所损失的能量. 2.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.3.电压与匝数关系:原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比,即U 1U 2=n 1n 2. 4.功率关系:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率.5.电流与匝数关系:原、副线圈中的电流跟它们的匝数成反比,即I 1I 2=n 2n 1.6.两类变压器:n 2>n 1,能使电压升高的变压器叫做升压变压器;n 2<n 1,能使电压降低的变压器叫做降压变压器.[再判断]1.原线圈中输入的电流,随着副线圈中的输出电流的增大而增大.(√) 2.原线圈输入的电压,随着副线圈中的输出电流的增大而增大.(×) 3.当副线圈空载(断路)时,原线圈中无电流.(√) 4.当副线圈空载时,原线圈上电压为零.(×) [后思考]变压器线圈中的电流越大,应当用越粗的导线.在街上经常见到的往用户送电的变压器是降压变压器,它的原线圈和副线圈哪个应用较粗的导线?为什么?【提示】 副线圈应用较粗的导线.将该变压器视为理想变压器,输送功率保持不变,又由于是降压变压器,因此副线圈的电流要大于原线圈的电流.所以,副线圈应用较粗的导线.[合作探讨]实验仪器:学生电源(低压交流12 V),可拆变压器,多用表(交流电压挡),电路图如图264所示.实验过程:①保持原线圈的匝数n 1和电压U 1不变,改变副线圈的匝数n 2,研究n 2对副线圈的电压U2的影响,n1=200 匝,U1=12 V.图264②保持副线圈的匝数n2和原线圈的电压U1不变时,改变原线圈的匝数n1,研究n1对副线圈电压U2的影响,n2=40匝,U1=12 V.1212【提示】U1U2=n1n2.探讨2:对于理想变压器,只有一组副线圈的情况下,原线圈和副线圈的电流跟它们的匝数的关系.【提示】I1I2=n2n1.因为P1=P2,即I1U1=I2U2,又U1U2=n1n2,所以推导出I1I2=n2n1.[核心点击]1.理想变压器的变压(变流)规律(1)原、副线圈匝数比不变,分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况,进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(2)负载电阻不变,分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况,进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 2→P 1→I 1.4.机床上的照明电灯用的电压是36 V ,是将220 V 电压经变压器降压得到的.若电灯功率是40 W ,可正常发光,则该变压器原、副线圈中的电流分别为( )A .5.5 A,0.9 AB .0.18 A,1.1 AC .5.5 A,1.1 AD .0.15 A,0.9 A【解析】 I 2=P 2U 2=4036 A =1.1 A ,又P 1=P 2,则I 1=P 2U 1=40220A =0.18 A ,故B 正确.【答案】 B5.如图265所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交流电源,副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则( )图265A .电流表的示数为32220 AB .电源输出功率为1 200 WC .电流表的示数为3220 AD .原线圈端电压为11 V【解析】 由灯泡正常发光,可知副线圈电压为220 V ,由U 1U 2=n 1n 2可知,原线圈电压U 1=20×220 V=4 400 V ,D 错;又因输入功率等于输出功率,P 1=P 2=60 W ,故B 错;电流表读数为有效值,原线圈中电流I 1=P 1U 1=604 400 A =3220A ,故A 错,C 正确.【答案】 C6.(多选)如图266所示为一理想变压器,K 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器的滑动触头,U 1为加在原线圈两端的交变电压,I 1为原线圈中的电流,则( )图266A .保持U 1及P 的位置不变,K 由a 扳向b 时,I 1将增大B .保持U 1及P 的位置不变,K 由b 扳向a 时,R 消耗功率减小C .保持U 1不变,K 接在a 处,使P 上滑,I 1将增大D .保持P 的位置不变,K 接在a 处,若U 1增大,I 1将增大【解析】 保持U 1及P 的位置不变,K 由a 扳向b 时,n 1减小,n 2n 1增大,由U 2=n 2n 1U 1知U 2变大,则输出电流I 2增大,输出功率增大,输入功率也增大,由P 1=U 1I 1知,I 1增大,A正确.同理,K 若由b 扳向a ,R 消耗功率将减小,B 正确.U 1不变,K 接在a 处,使P 上滑时,I 2减小,I 1也减小,故C 错误.保持P 的位置不变,K 接在a 处,若U 1增大,则U 2也增大,即I 2=U 2R增大,则P 2增大,P 1=P 2,故I 1也应增大,故D 正确.【答案】 ABD7.一自耦变压器如图267所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a 、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c 、d 间作为副线圈.在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时,c 、d 间的输出电压为U 2.在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中( )图267A .U 2>U 1,U 2降低B .U 2>U 1,U 2升高C .U 2<U 1,U 2降低D .U 2<U 1,U 2升高【解析】 a 、b 间作为原线圈(匝数不变)接电压为U 1的交变电流,在滑动触头由M 点移动到N 点的过程中,相当于副线圈的匝数变少,由变压器工作原理U 1U 2=n 1n 2知,U 1>U 2,且U 2降低,选项C 正确.【答案】 C理想变压器动态问题的处理方法1.首先抓住三个制约关系:输入电压U 1决定输出电压U 2;输出电流I 2决定输入电流I 1;输出功率P 2决定输入功率P 1.2.把副线圈当作电源,研究副线圈电路电阻变化.3.根据闭合电路的欧姆定律,判定副线圈电流的变化、功率的变化.。
2017年秋粤教版高中物理选修3-2第二章交变电流第六节

第六节 变压器【思维激活】1.为什么高压电缆的绝缘子是一节一节的?提示:为了使个高压电缆与钢塔或支持物之间获得良好绝缘,绝缘子或绝缘套管是一节一节的,这些绝缘子是用陶瓷质制成,比饭碗的瓷质还要细密。
它的表面涂了一层釉,使其光滑不易粘污。
但长期暴露在空气中,仍会积染灰尘污垢,而这些污垢是会导电的,造成一节一节的形状,就是为了增大漏电沿表面“爬过”的距离,因而增大了绝缘子的电阻,减小了漏电的危险。
2.实际上的变压器在工作中通常会有三种损耗,你知道是哪三种损耗吗?提示:高压器在工作时,实际上从副线圈输出的功率并不等于从原线圈输入的功率,而要有少量的功率损耗,功率损耗的形式有三种:(1)铜损:实际交压器的原副线圈都是用绝缘铜导线绕制的,虽然铜的电阻率很小,但铜导线还是有一定电阻的,因此在变压器工作时,线圈中就会有热量产生,导致能量损耗,这部分损耗叫做铜损。
【自主整理】1.变压器的实际损耗有那些?(1)同损:实际变压器的原副线圈都是用绝缘同导线绕制的,虽然同的电阻很小,但铜导线还是有一定的电阻,固CX ,当变压器工作时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,在铁心中产生交变磁通量铁心中就会因电磁感应产生涡流。
使铁心发热而导致能量损耗,这种在铁心中损失的能量叫铁损。
(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。
【高手笔记】1.理想变压器的规律:(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 (3)32211n u n u n u == (2)功率关系:根据能量守恒有P 入与P 出,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。
高中物理第二章第六节变压器一导学案粤教选修

第六节 变压器(一)【自主学习】一、 学习目标1. 能说出变压器的构造2. 知道互感现象,理解变压器的原理3. 掌握理想变压器的电压关系、电流关系和功率关系二、 重点难点1. 理想变压器的电压关系、电流关系和功率关系2. 变压器的原理三、 自主学习(阅读课本P56-58页,《金版学案》P54考点1、2)1.变压器的原理(1)用途:改变 电压的设备. (2)构造:变压器是由 铁芯和绕在铁芯上的 组成.一个线圈与交流电源连接,叫做 ,也叫初级线圈;另一个线圈与负载连接,叫做 ,也叫次级线圈.如图所示.(3)原理:原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量,这个交变的磁通量不仅穿过原线圈,也穿过 ,所以在副线圈中产生 .如果在副线圈两端接入负载,负载中就会有 .2.理想变压器原、副线圈基本量的关系(1)理想变压器:忽略原、副线圈的 和各种电磁能量损失的变压器.(2)电压与匝数关系:原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的 ,即U 1U 2=n 1n 2. (3)功率关系:原线圈的输入功率 副线圈的输出功率.(4)电流与匝数关系:原、副线圈中的电流跟它们的匝数 ,即I 1I 2=n 2n 1. (5)两类变压器:n 2>n 1,能使电压升高的变压器叫做 变压器;n 2<n 1,能使电压降低的变压器叫做 变压器.四、 要点透析 问题一 理想变压器的原理和规律先学案1.理想变压器的特点(1)铁芯封闭性好,无漏磁现象.每匝线圈中所产生感应电动势相等.(2)不计铜损.(3)不计铁损.2.变压器的工作原理变压器的工作原理是电磁感应原理,当原线圈加上交变电流时,它在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中都要产生感应电动势.如果副线圈是闭合的,则副线圈中将有交变的感应电流,其能量转换方式为:原线圈电能→磁场能→副线圈电能.3.理想变压器原、副线圈物理量之间的关系4. 特别提醒1.由U 1U 2=n 1n 2,当n 1>n 2时为降压变压器,当n 1<n 2时为升压变压器. 2.对公式U 1U 2=n 1n 2,无论副线圈一端是空载还是负载都适用,当有多个副线圈时,电流与匝数成反比这一结论不成立.3.变压器与变阻器不同.变压器的工作原理是电磁感应,应接交流,能使交流电压升高或降低.滑动变阻器的工作原理是串联电阻分压,可接交流或直流,但只能使电压降低.【课前自测】1. 关于理想变压器的工作原理,以下说法中正确的是( )A .通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变B .穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈2.(双选)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.交变电流的频率 B。
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第六节 变压器(二)【自主学习】一、 学习目标1. 熟练掌握理想变压器的电压、电流和功率的相互制约关系2. 会处理变压器的动态分析问题3. 会分析带多个副线圈的理想变压器二、 重点难点1. 理想变压器的电压、电流和功率的相互制约关系三、自主学习(阅读《金版学案》P54-55考点3、4)1.推导理想变压器电压与匝数的关系(多个副线圈时)2.推导理想变压器电流与匝数的关系(多个副线圈时)四、 要点透析 问题一 理想变压器的制约关系和动态分析1.物理量之间的制约关系当理想变压器的匝数比不变时,如图所示各量相互关系如下:(1)输入电压U 1决定输出电压U 2,因而U 2=n 2n 1U 1. (2)输出电流I 2决定输入电流I 1,在输入电压一定的情况下,输出电压U 2也被完全确定,当负载电阻R 增大时,I 2减小,则I 1相应减小;当负载电阻R 减小时,I 2增大,则I 1相应增大,因此在使用变压器时,不能使变压器次级线圈短路.(3)输出功率P 2决定输入功率P 1,理想变压器的输入功率与输出功率相等,即P 1=P 2.先学案2.理想变压器动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变,分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况,进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(2)负载电阻不变,分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况,进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.【课前自测】1.(双选)理想变压器,给负载R供电,用下列哪些方法可增加变压器的输出功率( ) A.减少副线圈的匝数 B.增加原线圈的匝数C.减少负载电阻R的值 D.提高加在原线圈两端的电压2.(双选)如图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑片,U1为加在原线圈的电压,则( )A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将减小B.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大C.保持P的位置及U1不变,K由b合到a时,R消耗功率将减小D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大【巩固拓展】课本作业P59练习4、53.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20 Ω,R2=30 Ω,C为电容器.已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示,则( )A.交变电流的频率为0.02 HzB.原线圈输入电压的最大值为200 2 VC.电阻R2的电功率约为6.67 WD.通过R3的电流始终为零4.如下图所示,M、N为两条交流输电线,甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图,以下说法正确的是( )A.在乙图中,线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B.甲图中的电表是交流电流表,乙图中的电表是交流电压表C.甲图中的电表是交流电压表,乙图中的电表是交流电流表D.甲、乙两图中的电表均为交流电流表检测案第六节变压器(二)班级姓名学号成绩●【课堂检测】1. (双选)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计,如图所示.当开关S闭合后( )A.A1示数变大,A1与A2示数的比值不变B.A1示数变大,A1与A2示数的比值变大C.V2示数变小,V1与V2示数的比值变大D.V2示数不变,V1与V2示数的比值不变2.如图所示,一台理想变压器有两个副线圈,已知12 V的副线圈输出电流是4.17A,匝数是30匝;127 V的副线圈输出电流是0.63 A,那么:(1)127 V的副线圈匝数是多少?原线圈的匝数是多少?(2)原线圈的输入功率是多少?(3)原线圈的输入电流是多少?●【研讨结论】1.分析理想变压器电压、电流、电功率的制约关系和动态问题的方法2.解答有多个副线圈变压器问题的两条主线课堂训练案第六节变压器(二)班级姓名学号成绩●【当堂训练】1. (双选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头。
下列说法正确的是()A. 副线圈输出电压的频率为50HzB. 副线圈输出电压的有效值为31VC. P向右移动时,原、副线圈的电流比减小D. P向右移动时,变压器的输出功率增加2.如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20 V,内阻不计,它通过一个R=6 Ω的指示灯连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6 V,0.25 W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比;(2)发电机的输出功率.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线,虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,a 、b 是轨迹上的两点。
根据此图不能作出判断的是( )A .a 、b 两点中,哪点的电势较高B .a 、b 两点中,哪点的电场强度较大C .带电粒子在a 、b 两点的加速度哪点较大D .带电粒子在a 、b 两点的电势能哪点较大2.一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面,做如下实验:如图甲所示,用不可伸长的长为L 的轻绳拴一质量为m 的小球,轻绳上端固定在O 点,在最低点给小球一初速度,使其绕O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示。
引力常量G 及图中F 0均为已知量,忽略各种阻力。
下列说法正确的是( )A .该星球表面的重力加速度为07F mB .小球过最高点的速度为0F L mC .该星球的第一宇宙速度为Gm RD .该星球的密度为034F mGR3.如图所示,两质量分别为m 1和m 2的弹性小球又叠放在一起,从高度为h 处自由落下,且远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向.已知m 2=3m 1,则小球m 1反弹后能达到的高度为( )A .hB .2hC .3hD .4h4.用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取210m/s)A.3m2B.2m2C.1m2D.3m45.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中()A.重力势能增加了2mghB.机械能损失了mghC.动能损失了mghD.系统生热12mgh6.关于近代物理的知识,下列说法正确的有()A.结合能越大,原子核内核子结合得越牢固,原子核越稳定B.铀核裂变的一种核反应方程为2351419219256360U Ba+Kr+2n→C.2382349290U Th+X→中X为中子,核反应类型为β衰变D.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能7.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块(A A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为1μ,A与地面间的动摩擦因数为2μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A.121μμB.1212 1μμμμ-C.12121μμμμ+D.12122μμμμ+8.如图所示,一磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,圆心为O,半径为r,MN是直径,一粒子发射装置S置于M端,可从M端向圆平面内任意方向发射速率相等的同种带电粒子,某个粒子从N端离开磁场,在磁场中运动的时间为2kBπ,其中k为带电粒子的比荷,下列说法正确的是()A.该粒子的速率为krB,发射方向垂直于MNB.该粒子的速率为2krB,发射方向与MN的夹角为45°C.该粒子在磁场中运动的时间最短D.若该粒子沿直径MN方向射入磁场,其运动的时间为3kBπ9.如图所示,一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动,经P点时,启动推进器短时间向后喷气使其变轨,轨道2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道,则飞行器()A.变轨后将沿轨道3运动B.变轨后相对于变轨前运行周期变大C.变轨前、后在两轨道上运动时经P点的速度大小相等D.变轨前经过P点的加速度大于变轨后经过P点的加速度10.如图所示,三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内,a、b间的距离等于b、c间的距离,通电电流I a<I b<I c,方向如图所示,则下列判断正确的是()A.导线b受到的安培力可能为0B.导线a受到的安培力可能为0C.导线c受到的安培力的方向一定向左D.导线a、b受到的安培力的方向一定相同二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分11.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一轻质水平状态的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上O点,且处于原长。
现让圆环从A点由静止开始下滑,滑到O点正下方B点时速度为零。
则在圆环下滑过程中()A.圆环的机械能先减小后增大,再减小B.弹簧的弹性势能先增大再减小C.与圆环在A点的加速度相同的位置还有两处D.弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大12.如图所示为电磁抽水泵模型,泵体是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵体内加入导电剂后,液体的电阻率为ρ,泵体所在处于方向垂直纸面向外的匀强磁场B。
工作时,泵体的上下两表面接电压为U的电源(内阻不计)上。
若电磁泵和水面高度差为h,理想电流表示数为I,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。
在抽水泵正常工作过程中,下列说法正确的是()A.泵体上表面应接电源正极B.电磁泵不加导电剂也能抽取纯水C.电源提供总的功率为21ILρD.若t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开电磁泵时的动能为UIt-mgh-21ILρt13.如图所示,两质量相等的卫星A 、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、E k、F分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、万有引力。
下列关系式正确的有()A.A BF F>B.kA kBE E<C.A BT T<D.3322A BA BR RT T=14.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在12mx=处的质元的振动图线如图1所示,在18mx=处的质元的振动图线如图2所示。
下列说法正确的是()A.该波的周期为15sB.12mx=处的质元在平衡位置向上振动时,18mx=处的质元在波峰C.在04s内12mx=处和18mx=处的质元通过的路程均为6cmD.该波的波长可能为8m15.如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈的匝数比为9:1,电表均为理想电表,1R为阻值随温度升高而变小的热敏电阻,0R为定值电阻,若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交变电流。