高中物理选修3-2 变压器
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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。
人教版高中物理选修3-2《变压器》
U2
课堂练习和课外作业
课堂练习：1. P44 问题与练习 第2题，有些机床为 了安全，照明用的电压是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？ 380V= U1 n1
解析：
依题意，有n1=1140匝，U2
=36V ,U1=380V求n2 =？
一、远距离输电的困难
1、实际需要：输电距离达几千千米，输电电 压达几百千伏。
2、发电方面：大型发电机发出的电，按等级 一般有10.5kV、13.0KV、15.75KV和 18.0KV几种，不符合远距离送电的要求。
3、用电方面： 家里用的是220V，地铁机车的 电压是50V……
困难：需要将电压变高或变低。如何转 换呢？
变压器线圈两端的电压与匝数关系-实验结果
1、关系： U1 = n1 U2 n2
又因为 理想变压器： P输出=P输入
小结
一、变压器的构造：铁芯、原、副线圈组成。
二、变压器的工作原理：原、副线圈的电磁互感现象。
三、理想变压器，电压比： U1 = n1 U2 n2
P输出=P输入，
电流比：
四、符号图： U1 n1
输电过程示意图
第五章 交变电流
5.4 变压器
变压器
变压器的结构图
二、变压器的结构
变压器由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原,副线圈 组成。或称初级、次级线圈。原线圈与电源相连，副 线圈跟用电器相连。
变压器的结构示意图
U1n1
n2 U2
原线圈 闭合铁芯 副线圈
变压器在电路中的符号:
U1
U2
原线圈
由
n2 U2 =36V
U1 = n1 U2 n2
高中物理选修3-2《变压器》PPT课件
实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力 设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到 97%~99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理 想变压器）是没有问题的。
5、理想变压器的电流规律
理想变压器输出功率等于输入功率 即:
I1
I2
P出= P入
U1I1=U2I2
U1 n1
n2 U2
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 数成反比 I1 n2 I2 n1 此公式只适用于一个副线圈的变压器
变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的 电流小，可用耐流值较小的较细导线绕制； 低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用 耐流值较大的较粗导线绕制。这也是判定 高压线圈和低压线圈的一种方法。
6、几种常用变压器 （1）自耦变压器
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
3、变压器的原理
原线圈通过交变电流时，在铁芯中会产生交变磁场， 这个交变磁场穿过了原、副线圈，原、副线圈由于 磁通量变化产生了感应电动势 原、副线圈中产生的感应电动势分 别是：
U2 ∽
∽ U1
n1
n2
E1 n1 t
E2 n2 t
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1； U2=E2，则：
（1）闭合铁芯（绝缘的硅钢片叠 合而成） （2）原线圈（又叫初级线圈）： 跟电源相连，用绝缘线绕成的,其 匝数用n1表示 （3）副线圈（又叫次级线圈）： 跟负载相连，用绝缘线绕成的,其 匝数用n2表示
原 线 圈
n1
n2
U2 ∽
副 线 圈
（4）输入电压U1，输出电压U2.
2、电路图中符号
n1
n2
或 者
C．高压线圈匝数多、电流大、用耐流值小的细导线绕制
5、理想变压器的电流规律
理想变压器输出功率等于输入功率 即:
I1
I2
P出= P入
U1I1=U2I2
U1 n1
n2 U2
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝 数成反比 I1 n2 I2 n1 此公式只适用于一个副线圈的变压器
变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的 电流小，可用耐流值较小的较细导线绕制； 低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用 耐流值较大的较粗导线绕制。这也是判定 高压线圈和低压线圈的一种方法。
6、几种常用变压器 （1）自耦变压器
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
3、变压器的原理
原线圈通过交变电流时，在铁芯中会产生交变磁场， 这个交变磁场穿过了原、副线圈，原、副线圈由于 磁通量变化产生了感应电动势 原、副线圈中产生的感应电动势分 别是：
U2 ∽
∽ U1
n1
n2
E1 n1 t
E2 n2 t
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1； U2=E2，则：
（1）闭合铁芯（绝缘的硅钢片叠 合而成） （2）原线圈（又叫初级线圈）： 跟电源相连，用绝缘线绕成的,其 匝数用n1表示 （3）副线圈（又叫次级线圈）： 跟负载相连，用绝缘线绕成的,其 匝数用n2表示
原 线 圈
n1
n2
U2 ∽
副 线 圈
（4）输入电压U1，输出电压U2.
2、电路图中符号
n1
n2
或 者
C．高压线圈匝数多、电流大、用耐流值小的细导线绕制
人教版高中物理选修3-2 变压器 PPT课件
其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.
3.电路图中符号
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
（不相通）
二、变压器的工作原理 ------互感现象
利用互感现象实现 了电能→磁场能→电 能转化。
∽ U1
n1 n2
原线圈
铁芯
U∽2
副线圈
思考：若给原线圈接直流电压U1，
目录
变压器的构造 变压器的工作原理 实验探究变压器的电压规律
实验探究变压器的电流规律
几种常用变压器 小结
例题
一、变压器的构造
1.示意图
2.构造： （1）闭合铁芯
原 线 圈 ~ U1
铁 芯
n1 n2
副
U2 ~线 圈
（绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（初级线圈）：
其匝数用n1表示 （3）副线圈（次级线圈）：
副线圈电压U2 ？
U2＝0
理想变压器
变压器工作时有能量损失，一般效率 可达90%。 没有能量损失的变压器叫做理想变压器。 这是物理学中又一种理想化模型。
P出= P入
三、实验探究理想变压器的变压规律
学生电源
n1
n2
V
U1 n1
U2 n2
n1=240 n2=120
匝
匝
n1=120 n2=240
匝
I1 U 2 n2 I 2 U1 n1
2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的
匝数成反比
I1 n2 I2 n1
（注：只有一个副线圈）
五、几种常用变压器 1.自耦变压器
P
自耦变压器的 原、副线圈共用 一个线圈
人教版 物理选修3-2 第五章 第四节 变压器
2）I2是由U2和负载决定的，I2决定I1；
3）输入功率P1等于输出功率P2，P2决定P1。
例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的示数为12mA， 则电流表A2的示数为（ B ） A. 3mA B. 0 C. 48mA D. 与负载R的值有关
（2）I1=0.095A。
U1
n1
U n2 2
× ×
U n3 3 I3
练习 如图所示，理想变压器的原线圈接上 220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接 4Ω的电阻，B组接规格为“10V 24W”的灯泡。 已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V， 灯泡正常发光，求原线圈的匝数和电流。 n1=1100匝；I1=0.15A。
P输入
没有能量损失
∽ U1
n1
n2
U2 ∽
P输出
理想变压器输出功率应等于输入功率：
P输入 P输出
理想变压器的电压规律
I1
原、副线圈产生的感应 电动势分别为：
I2 n1 r1 n2 r2 U2 ∽
∽ U1
E1 n1 t E2 n2 t
E1 n1 E 2 n2
r1 0 r2 0 U1 E1 U 2 E2
×
∽
L1 L2
n1
n2
×××
L3 L4
例3 为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端 一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的 电路原理简图，问： （1）电路正常工作时，b线圈是没有电流的，原因 是什么？ （2）如果站在地上的人不小心接触火线时，b线圈 为什么会产生感应电流？
例4 如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图， 它们所用的灯泡相同，且都是“220V 40W”， 当灯泡消耗的功率都调至20W时，哪台台灯消 耗的功率最小？
人教版高二物理选修3-2-变压器(28张)-PPT优秀课件
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
=0 思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?
理论推导
请应用法拉第电磁感应定律，推导理想变压器原、 副线圈的电压与匝数的关系。
原线圈： U1 E1 Ir
感应定律：n1 t E1
～
～
副线圈： U2 E2 Ir
感应定律： n2 t E2
U 1 n1 U 2 n2
U 1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
课堂练习
1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,
与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为
36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈
C 的匝数为(
)
A、36匝 B、72匝
C、720匝
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
人 教 版 高 二 物理选 修3-2 ： 5 .4 变 压 器 (共28张 PPT)
U 1 n1 U 2 n2
I1 n2 I 2 n1
人 教 版 高 二 物理选 修3-2 ： 5 .4 变 压 器 (共28张 PPT)
巩固练习
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
1~2万伏
录音机
6V 9V 12V 彩色电视机显像管
3~4万伏
在我们使用的各种用电器中，所需的电源电 压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那 么如何解决这一问题呢？
需改变电压，以适应各种不同电压的需要。
形形色色的变压器
(鲁科版)物理选修3-2课件：第4章-第2节-变压器
课 时 作 业
菜
单
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
(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、解决问题的能力．
教 学 方 案 设 计
(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．
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
●课标解读 1． 知道几种常见变压器的构造， 理解变压器的工作原理．
教 学 方 案 设 计
2．探究理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的 关系． 3．了解变压器在生活中的应用，体会理想化模型在物理 学研究中的重要性．
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
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 10 000 V 以上
高中物理选修3-2 第五章交流电-4.变压器(课件)(共70张PPT)
题目 21
A组能力训练题1 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：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.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 B.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 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
A组能力训练题1 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：（ B ） A、交变电流的频率 B、电流的有效值 C、电功率 D、磁通量的变化率
22
A组能力训练题2 2、变压器在使用中，下列说法中正确的是（ AC ） A.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 B.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 C.当副线圈空载（断路）时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零
解析：对于一定的变压器来说，U2由U1决定，I1由I2 决定，P1由P2决定。
27
A组能力训练题7
7. 利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的电
流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100, 交流电流表 A的示数是50mA，则被测电路的电流为（ B ）
A. 0.5A B. 5A C. 0.5mA D. 50mA
16
例1、 一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别 为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功 率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2，已知n1＞n2，则 （ BC ） A．U1＞U2，P1＜P2 B．P1＝P2 ，I1＜I2， C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解析：本题根据理想变压器电压与匝数的关系进行求解. 因理想变压器电压与匝数的成正比关系，
U1 U2 ΔU n1 n2 Δn 现副线圈电压下降3V，故U1:n1=3:18，
解得：n1=1320匝。
18
例3、 有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副
线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通,
解见下页 19
解析： 电键接1时，灯均正常发光，表明 I1=I2', I2=4I1，n1/n2=I2/I1=4, 变压器为降压变压器
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滑动变阻器1个； 学生电源1个；导线若干。
2、电路图:
1400匝 400匝 800匝
200匝
3、数据记录:
数字电表
数字电表
3、数据记录
2 2/1 8 1/2 14 2/7
4、结论： 理想变压器原副线圈的端电压之比
等于这两个线圈的匝数比，即：
U1 U2
=
n1 n2
下面我们从理论上来推导变压器的变压规律
交流电源
交流电源
交流电源
图1
图2
图3
下面我们看看实际生活中的变压器
以上几张图片是电力线路中的变压器
交流便于改变电压，以适应各种不同的需要，变压器 就是改变交流电压的设备。
这节课我们来学习变压器基本知识。
一、变压器的构造
第二节、变压器
1．示意图 2．电路图中符号
3．构造
（1）、闭合铁芯 （2）、原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示。 (3）、副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示。
若上面接的是220V恒定 电流电源
电压表示数 0 V, 电流表示数 0 A
演示:变压器能改变直流电吗?
小结： 1.变压器的结构和工作原理 2.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
U1 U2
=
n1 n2
由P入=P出得出：
I1 I2
=
n2 n1
随堂练习
1.理想变压器的原线圈和副线圈数之比为2：1，如果将原线
圈接在6V的电池组上，稳定后副线圈电压是： （ c
）
A. 12V B. 3V C. 0V D. 无法判断
2.一理想变压器，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。由此可知副线圈的匝数n2=__1_8_0_，通过原线圈
的电流 I1 =__3__A__。
（4）、输入电压：u1 输出电压：u2
问题：
1、变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
不相通，彼此是绝缘的
演示:变压器闭合铁芯的导磁作用
2、变压器原、副线圈不相通，那么在给原线圈接 交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？
二、变压器的工作原理：（互感）
原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生 感应电动势 E2 副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生 感应电动势 E1
例2
如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为
n灯1：泡nL22=、3：L3、1，L4有均四能只正相常同发的光灯，泡则连灯入泡电L1路（中，A 若）
A、也能正常发光
L1
B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏
n1 n2 L2 L3 L4
D、不能确定
L
例3
如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440 匝，并接一个100Ω 的负载电阻若把原线圈接在220V 交流电源上，则电压表示数为__4_4_V,电流表示数 为_0_._4_4_A
当n2>n1时:u2>u1 （升压变压器）；
当n2<n1时:u2<u1 （降压变压器）。
变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？
提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达 到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变 压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=
P2 U2
所以：I1 =
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
=3A
220V 6V 9V 12V
12V 3000V
4.2V 4.4V 5.3V 4V—6V 36V 几万伏
但我们国家民用统一供电均为220V,那么如何使这些 额定电压不是220伏的电器设备正常工作的呢?
讨论:
现有一个10伏的交流电源，一个6伏的灯泡，请同 学们根据所学过的知识分析如图电路能否让灯泡正常工作。 说说它的优缺点.
三、理想变压器的变压规律
设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2 穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ /△t
则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ /△t 副线圈的电动势为E2＝n2△Φ /△t
得： E1/E2＝n1/n2 又因为不考虑线圈内阻：U1＝E1 U2＝E2
U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比
1、能量转化： 电能→磁场能→电能
2、理想变压器：
（1）变压器铁芯内无漏磁 （电能完全转化）
（2）原、副线圈不计内阻 （线圈不发热）
: 理想变压器的变压规律
演示:定性探究变压器电压与匝数的关系
同学们想想:要定量探究变压器电压与匝数的关系 要用什么方法?
控制变量法阅读课本P68页来自实验与探究1、需要那些器材：可拆变压器1个；交流电压表2个；
P入＝P出
请同学们推道出理想变压器的变流规律
四、理想变压器的变流规律：
推导：P入＝P出
I1U1＝I2U2
又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）
变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比．
注意：电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的导线绕制，
电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制。
例1
关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是 ( ACD ) A. 原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减 少磁场能的损失，有效地传送电能. B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线 圈短路，造成危险. C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈 也有电压输出.
2、电路图:
1400匝 400匝 800匝
200匝
3、数据记录:
数字电表
数字电表
3、数据记录
2 2/1 8 1/2 14 2/7
4、结论： 理想变压器原副线圈的端电压之比
等于这两个线圈的匝数比，即：
U1 U2
=
n1 n2
下面我们从理论上来推导变压器的变压规律
交流电源
交流电源
交流电源
图1
图2
图3
下面我们看看实际生活中的变压器
以上几张图片是电力线路中的变压器
交流便于改变电压，以适应各种不同的需要，变压器 就是改变交流电压的设备。
这节课我们来学习变压器基本知识。
一、变压器的构造
第二节、变压器
1．示意图 2．电路图中符号
3．构造
（1）、闭合铁芯 （2）、原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示。 (3）、副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示。
若上面接的是220V恒定 电流电源
电压表示数 0 V, 电流表示数 0 A
演示:变压器能改变直流电吗?
小结： 1.变压器的结构和工作原理 2.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
U1 U2
=
n1 n2
由P入=P出得出：
I1 I2
=
n2 n1
随堂练习
1.理想变压器的原线圈和副线圈数之比为2：1，如果将原线
圈接在6V的电池组上，稳定后副线圈电压是： （ c
）
A. 12V B. 3V C. 0V D. 无法判断
2.一理想变压器，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。由此可知副线圈的匝数n2=__1_8_0_，通过原线圈
的电流 I1 =__3__A__。
（4）、输入电压：u1 输出电压：u2
问题：
1、变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
不相通，彼此是绝缘的
演示:变压器闭合铁芯的导磁作用
2、变压器原、副线圈不相通，那么在给原线圈接 交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？
二、变压器的工作原理：（互感）
原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生 感应电动势 E2 副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生 感应电动势 E1
例2
如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为
n灯1：泡nL22=、3：L3、1，L4有均四能只正相常同发的光灯，泡则连灯入泡电L1路（中，A 若）
A、也能正常发光
L1
B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏
n1 n2 L2 L3 L4
D、不能确定
L
例3
如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440 匝，并接一个100Ω 的负载电阻若把原线圈接在220V 交流电源上，则电压表示数为__4_4_V,电流表示数 为_0_._4_4_A
当n2>n1时:u2>u1 （升压变压器）；
当n2<n1时:u2<u1 （降压变压器）。
变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？
提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达 到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变 压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率
解：
U1 U2
=
n1 n2
220 36
=
1100 n2
n2=180
I2=
P2 U2
所以：I1 =
n2 n1
I2 =
n2 P2 n1 U2
=
180×11×60 1100×36
=3A
220V 6V 9V 12V
12V 3000V
4.2V 4.4V 5.3V 4V—6V 36V 几万伏
但我们国家民用统一供电均为220V,那么如何使这些 额定电压不是220伏的电器设备正常工作的呢?
讨论:
现有一个10伏的交流电源，一个6伏的灯泡，请同 学们根据所学过的知识分析如图电路能否让灯泡正常工作。 说说它的优缺点.
三、理想变压器的变压规律
设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2 穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ /△t
则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ /△t 副线圈的电动势为E2＝n2△Φ /△t
得： E1/E2＝n1/n2 又因为不考虑线圈内阻：U1＝E1 U2＝E2
U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比
1、能量转化： 电能→磁场能→电能
2、理想变压器：
（1）变压器铁芯内无漏磁 （电能完全转化）
（2）原、副线圈不计内阻 （线圈不发热）
: 理想变压器的变压规律
演示:定性探究变压器电压与匝数的关系
同学们想想:要定量探究变压器电压与匝数的关系 要用什么方法?
控制变量法阅读课本P68页来自实验与探究1、需要那些器材：可拆变压器1个；交流电压表2个；
P入＝P出
请同学们推道出理想变压器的变流规律
四、理想变压器的变流规律：
推导：P入＝P出
I1U1＝I2U2
又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2）
变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比．
注意：电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的导线绕制，
电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制。
例1
关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是 ( ACD ) A. 原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减 少磁场能的损失，有效地传送电能. B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线 圈短路，造成危险. C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈 也有电压输出.