2019-2020年高二物理 第二章第6节 变压器导学案 教科版
高二物理《变压器》教案3篇
高二物理《变压器》教案3篇高二物理《变压器》教案2中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线，多用星形接法，其相电压为220V，而线电压为381V(近似值)，需要中性线，一般也都有地线，即为三相五线制。
而进户线为单相线，即三相中的一相，对地或对中性线电压均为220V。
一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法，此时进户线必须是三相线。
工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区，经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。
一、知识目标1、知道三相交变电流是如何产生的．了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的．2、了解三相交变电流的图象，知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1／3周期．3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同，但它们不是同时达到最大值（或为零）．4、了解三相四线制中相线（火线）、中性线、零线、相电压、线电压等概念．5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压．二、能力目标1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力．2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力．4、努力培养学生的实际动手操作能力．三、情感目标1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美教学建议教材分析三相电流在生产和生活中有广泛的应用，学生应对它有一定的了解．但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍，而不涉及太多实际应用中的具体问题．三相交变电流在生产生活实际中应用广泛，所以其基本常识应让每个学生了解．教法建议1、在介绍三相交变电流的产生时，除课本中提供的插图外，教师可以再找一些图片或模型，使学生明白，三个相同的线圈同时在同一磁场中转动，产生三相交变电流，它们依次落后1／3周期．三相交变电流就是三个相同的交变电流，它们具有相同的最大值、周期、频率．每一个交变电流是一个单相电．2、要让学生知道，三个线圈相互独立，每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电．由于三个线圈平面依次相差120o角．它们达到最大值（或零）的时间就依次相差1／3周期．用挂图配合三相电机的模型演示，效果很好．让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电，一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料，另一方面，可同时提供两种不同电压值的交变电流．教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式，理解课本中所介绍的三相电的连接．教学设计方案三相交变电流教学目的１、知道三相交变电流的产生及特点．２、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识．教具：演示用交流发电机教学过程：一、引入新课本章前面学习了一个线圈在磁场中转动，电路中产生交变电流的变化规律．如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈产生三个交变电流．这就是我们今天要学习的三相交变电流．板书：第六节三相交变电流二、进行新课演示单相交流发电机模型：只有一个线圈在磁场中转动，电路中只产生一个交变电动势，这样的发电机叫单相交流发电机．它发出的电流叫单相交变电流．演示：三相交流发电机模型，提出研究三相交变电流的产生．板书：一、三相交变电流的产生１、三相交变电流的.产生：互成120°角的线圈在磁场中转动，三组线圈各自产生交变电流２、三相交变电流的特点：最大值和周期是相同的．板书：三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期我们还可以用图像描述三相交变电流板书：三相交变电流的图像三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电，那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢？板书：二、星形连接和三角形连接1、星形连接说明：在实际应用中，三相发电机和负载并不用６条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接，这就是我们要学习的星形连接①把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接（符号Ｙ）②端线、火线和中性线、零线从每个线圈始端引出的导线叫端线，也叫相线，在照明电路里俗称火线．从公共点引出的导线叫中性线，照明电路中，中性线是接地的叫做零线．③相电压和线电压端线和中性线之间的电压叫做相电压两条端线之间的电压叫做线电压．我国日常电路中，相电压是220Ｖ、线电压是380Ｖ2、三角形连接①把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接（符号△）②相电压和线电压两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压，所以三角形连接中相电压等于线电压．高二物理《变压器》教案3教学目标一、知识目标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.二、能力目标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、情感目标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.教学建议教材分析及相应的教法建议1、在学习本章之前，首先应明确的是，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，课本中提到了次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源一般情况下，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.利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场)，磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以，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.在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要.当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论.3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助.4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了 I1I2=U1U2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大.5、介绍几种常见的变压器，是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识6、电能的输送，定性地说明了在远距离输送电能时，采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要性.教学重点、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：(l)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：(l)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。
教科版高中物理选修3-2第二章交变电流6变压器教案教学设计
学案6 变压器[学习目标定位] 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．1．当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感．利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈．2．电流在一段电路上做功的功率P 等于电流I 与这段电路两端的电压U 的乘积，即P ＝UI .一、变压器的结构与原理1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两组线圈组成的，与交流电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈．2．变压器的原、副线圈并不相连，电能从原线圈通过磁场传输给副线圈． 二、变压器的电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2.三、电流与匝数的关系理想变压器原、副线圈中的电流I 1、I 2与它们的匝数n 1、n 2的关系：I 1I 2＝n 2n 1.四、电压互感器和电流互感器1．电压互感器是一种降压变压器，它的初级并联在高压交流线路上，次级则与交流电压表相连．2．电流互感器是一种升压变压器，它的原线圈串联在被测交流电路中，副线圈与交流电流表相连.一、变压器的原理及电压与匝数的关系 [问题设计]把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上(如图1所示)．图1(1)小灯泡能发光吗？为什么？(2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？(3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因． 答案 (1)能发光，当左边线圈加上交变电压时，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，在左、右线圈中都要产生感应电动势，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ΔΦΔt 都相同，若左边匝数为n 1，则E 1＝n 1ΔΦΔt；若右边匝数为n 2，则E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有E 1＝E 电源，这样看来小灯泡两端电压与左侧交流电源电动势及两线圈匝数比n 1n 2都有关系．(3)不亮．原线圈接到恒定直流电源上，通过原线圈的电流的大小、方向均不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以小灯泡不亮．这种现象说明，变压器不能改变恒定电流的电压． [要点提炼]1．互感现象是变压器的工作基础．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．变压器不能(填“能”或“不能”)改变交变电流的频率． 3．变压器中的电压关系：(1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2.(2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝……4．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． 二、理想变压器中的功率关系及电流关系 [问题设计]1．什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？答案 理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出．2．若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？ 答案 由能量守恒定律，有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2.所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.3．若有多个副线圈时，电流与匝数间的关系是什么？答案 若有多个副线圈P 1＝P 2＋P 3＋……，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…… 将U 1∶U 2∶U 3∶……＝n 1∶n 2∶n 3∶……代入得 n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…… [要点提炼]1．理想变压器的特点：(1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失． (2)原、副线圈不计内阻，即无能量损失．实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器． 2．功率关系：P 入＝P 出． 3．电流关系：(1)若只有一个副线圈，有I 1U 1＝I 2U 2，即I 1I 2＝n 2n 1.(2)当有多个副线圈时I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…… 得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋……三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析 1．变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1.(2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小，P 出为0，P 入为0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1.2．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1； (2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.一、对变压器的原理的理解例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( ) A ．通过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解析 I 变化，则磁场变化，由于面积S 不变，故Φ变化，A 错误．因理想变压器无漏磁，故B 、C 正确．原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D 错． 答案 BC二、理想变压器基本规律的应用例2 理想变压器连接电路如图2甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A ，则( )图2A ．电压表读数为282 VB ．电压表读数为28.2 VC ．输入功率为56.4 WD ．输入功率为40 W解析 由题图乙可知，U m ＝282 V ，则输入电压有效值U 1＝U m 2≈200 V ．根据U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝20 V ，再根据I 1I 2＝n 2n 1知，I 1＝0.2 A ，输入功率P ＝U 1I 1＝40 W ，故A 、B 、C 错，D 正确．答案 D三、理想变压器中的动态分析例3 如图3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3A ．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 消耗的功率减小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．保持P 的位置不变，K 接在a 处，使若U 1增大，则U 2也增大，即I 2＝U 2R 增大，又I 1I 2＝n 2n 1，故I 1也应增大，故D 正确．答案 ABD1．(对变压器原理的理解)如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是()图4A．3 mA B．48 mAC．零D．与R阻值有关答案 C解析当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C正确．2．(理想变压器基本规律的应用)如图5所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是()图5A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 AC．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A答案 D解析灯泡正常工作，副线圈电压U2＝12 V，副线圈电流I2＝2×612A＝1 A，根据匝数比得原线圈电流I1＝120I2＝0.05 A，原线圈电压U1＝20U2＝240 V，选项D正确．3．(理想变压器中的动态分析)如图6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压u，其瞬时值表达式为u＝220 2 sin (100πt) V，现把单刀双掷开关与a连接，则()图6A．电压表的示数为22 VB．流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次C．在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．若把单刀双掷开关由a扳向b时，保持滑动变阻器的触头P不动，电压表示数变大，电流表的示数变小答案AB解析理想变压器可以变压、变流，但不改变功率和频率；由交变电压的表达式可知，该交变电压的频率为50 Hz，而产生交变电压的线圈每转一圈，其电流变向两次，故B正确；电压表的读数是有效值，根据理想变压器的变压比等于匝数比可知，该电压表的读数为22 V，A正确；滑动变阻器的触头P向上移动，其接入电路的阻值减小，而变压器两端的电压不变，则电压表的读数不变，副线圈中的电流变大，则电流表的读数变大，C错误；单刀双掷开关由a扳向b，变压器的原线圈的有效匝数减小，由Un1＝U′n2可知，U′变大，变压器的输出功率和输入功率变大，故电压表和电流表的读数都变大，D错误．题组一对变压器原理的理解1．如图所示四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以，C错误，只有D能实现升压．2．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∶1 答案 BD解析 对于理想变压器，认为无磁通量损失，因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同，磁通量的变化率相同，每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比．理想变压器没有能量损失，故输入功率等于输出功率． 题组二 理想变压器基本规律的应用3．如图1所示，一理想变压器的原线圈匝数为n 1＝1 100匝，接电压U 1＝220 V 的交流电，副线圈接“20 V 10 W ”的灯泡，灯泡正常发光，可知 ( )图1A ．副线圈的匝数n 2＝200匝B ．副线圈中的电流I 2＝0.5 AC ．原线圈中的输入功率为10 WD ．原线圈中的电流I 1＝0.1 A 答案 BC解析 本题考查变压器的知识．意在考查学生对变压器知识的理解．由于理想变压器的电压比等于匝数比，副线圈匝数n 2＝100匝，A 错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等．所以原线圈的输入功率为10 W ，C 正确；由功率P ＝UI 可得副线圈中的电流I 2＝0.5 A ，原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2≈0.045 A ，B 正确，D 错误．4.如图2所示，理想变压器的原线圈接在u ＝220 2 sin (100πt ) V 的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是( )图2A ．原线圈中电流表的读数为1 AB ．原线圈中的输入功率为220 2 WC ．副线圈中电压表的读数为110 2 VD ．副线圈中输出交流电的周期为50 s答案 A解析 先计算副线圈的电压的有效值，原线圈电压的有效值为220 V ，根据匝数比可以得到副线圈的电压的有效值为110 V ，根据负载电阻的大小可以知道副线圈中电流为2 A ，根据原、副线圈的输入功率和输出功率相等可以知道原线圈中输入功率为220 W ，电流有效值为1 A ．副线圈中输出交流电的周期与原线圈相同为0.02 s.5．一台理想降压变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是( ) A ．5 A,250 V,50 kW B ．5 A,10 kV,50 kW C ．200 A,250 V,50 kW D ．200 A,10 kV,2×103 kW 答案 A解析 由I 1I 2＝n 2n 1得：I 1＝140×200 A ＝5 A ；由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140V ＝250 V ；由理想变压器功率关系得：P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝200×250 W ＝50 kW.故正确选项为A. 6．图3甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是( )图3A ．线圈匝数n 1<n 2，n 3<n 4B ．线圈匝数n 1>n 2，n 3>n 4C ．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D ．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路 答案 CD解析 题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n 1>n 2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n 3<n 4，题图乙中的电表为电流表，故选项C 、D 正确．7.如图4所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz 的正弦交变电源相连，两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V ．则 ( )图4A ．电流表的读数为0.5 AB ．流过电阻的交变电流的频率为100 HzC ．交变电源的输出电压的最大值为20 2 VD ．交变电源的输出功率为2.5 W 答案 CD解析 根据欧姆定律可得副线圈中的电流I 2＝UR＝0.25 A ，根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系I 1I 2＝n 2n 1可解得，I 1＝0.125 A ，A 错误；理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同，都为50 Hz ，B 错误；副线圈输出电压的有效值为10 V ．根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U 2m ＝10 2 V ．原、副线圈电压比为U 1U 2＝n 1n 2，可得交变电源输出电压的最大值为U 1m ＝20 2 V ，C 正确；对于理想变压器，交变电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率，P ＝2×5220 W ＝2.5 W ，故D 正确．题组三 理想变压器中的动态分析8．如图5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L 1和L 2，输电线的等效电阻为R .开始时，开关S 断开．当开关S 接通时，以下说法中正确的是 ( )图5A ．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 上的电压增大C ．通过灯炮L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大 答案 BCD解析 由于输入电压不变，所以当S 接通时，理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变． 并联灯泡L 2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压U R ＝IR 增大． 副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原线圈输入电流I 1也增大．U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小．9．如图6所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 ( )图6A ．原线圈匝数n 1增加B ．副线圈匝数n 2增加C ．负载电阻R 的阻值增大D ．负载电阻R 的阻值减小 答案 BD解析 由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22R可得P 出＝U 21n 以22n 21R又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 21n 22n 21R分析可得选项B 、D 正确．10.有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图7所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )图7A ．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 答案 BC解析 保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，R 变大，由I 2＝U 2R 0＋R知I 2减小，I 1减小，故电流表的读数变小，A 错误，B 正确；保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，副线圈的匝数增多，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0知I 2增大，I 1增大，故电流表的读数变大，C 正确，D 错误．。
高中物理第二章交变电流6变压器教案1教科版选修3-
变压器
实验：探究变压器原副线圈两端电压的关系以及与线圈匝数的关系
理论推导理想变压器的变压规律。
原、副线圈中产生的感应电动势分别是： E 1=n 1
/ t E 2=n 2
/
t
U 1=E 1 U 2=E 2 理论和实验表明
变压器原副线圈两端的 电压跟它们的匝数成正比。
数学表达式为：
n 2 >n 1 U 2>U 1 -----升压变压器 n 2 <n 1 U 2 <U 1 -----降压变压器
理想变压器 :没有能量损失的变压器
P 出= P 入
四、理想变压器的变流规律
P 出= P 入
理想变压器原副线圈的电流跟它们的 匝数成反比 I 1/I 2=n 2/n 1 五、变压器的应用 电压互感器和电流互感器 见多媒体 见多媒体
2
1
21n n U U。
变压器(课时二)导学案 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
3.3 变压器（课时二）一、理想变压器的动态分析1.原副线圈匝数比不变【例1】设输入交变电压不变，当变阻器R 上的滑动触头向上移动时，四个电表示数变化：【例2】设输入交变电压不变，当变阻器R 上的滑动触头向上移动时，五个电表示数变化：2.原副线圈匝数比改变【例3】单刀双掷开关由a 掷向b ，两电表示数的变化：【小结】①U 1始终等于输入电压，因此不变；② ③二、原线圈有电阻模型【例4】理想变压器的原线圈电路中接有定值电阻1R ，接入电动势为110sin100(V)e t π=的交流电源，副线圈电路中定值电阻2R 和滑动变阻器R 串联，2R 的阻值和滑动变阻器的最大阻值均为0R ，原、副线圈的匝数比为8：1，102R R ，电压表和电流表均为理想交流电表。
（1）电压表的示数（2）滑动变阻器向下滑动的过程中，两电表示数变化【小结】等效电阻法三、两类特殊变压器1．自耦变压器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，就可以降低电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以升高电压。
2．互感器(1)电压互感器：如图甲所示，原线圈 在高压电路中，副线圈接电压表。
互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压。
原副线圈匝数关系：(2)电流互感器：如图乙所示，原线圈 在待测大电流电路中，副线圈接电流表。
互感器将大电流变成小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出大电流电路的电流。
原副线圈匝数关系：【例5】高压输送过程中的高电压、大电流，我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。
如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（）A．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×106WB．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×103WC．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×106WD．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×103W【例6】如图为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，P′为滑动变阻器上的滑片，则以下说法正确的是()A．P不动，P′向下滑动时，U2一直在减小B．P′不动，P逆时针转动，可使电压U1减小C．P′不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数增大D．P顺时针转动一个小角度，同时P′向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变【例7】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。
高二物理教案 高二物理变压器教案
高二物理教案高二物理变压器教案一、教学目标1.知识与技能1.1了解变压器的基本构造和工作原理。
1.2掌握变压器的电压、电流与匝数的关系。
1.3能够运用变压器原理解释生活中的现象。
2.过程与方法2.1通过实验观察变压器的工作现象，培养观察能力和实验操作能力。
2.2通过讨论和探究，培养分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观3.1培养对物理现象的好奇心和探究欲望。
3.2认识到物理学在生活中的重要作用，提高学习物理的兴趣。
二、教学重点与难点1.重点1.1变压器的工作原理。
1.2变压器的电压、电流与匝数的关系。
2.难点2.1变压器的工作原理的理解和应用。
2.2变压器在实际生活中的应用。
三、教学过程1.导入新课讲述变压器在日常生活中的应用，如手机充电器、家用电器等，激发学生的兴趣。
2.教学内容2.1变压器的构造与原理展示变压器实物，让学生观察并描述其构造。
接着讲解变压器的工作原理，通过动画演示原、副线圈中磁通量的变化，让学生理解电磁感应现象。
2.2变压器的电压、电流与匝数关系2.3变压器在实际生活中的应用讲解变压器在电力系统、通信、家电等领域的应用，让学生认识到变压器的重要作用。
3.课堂讨论3.1让学生讨论变压器的工作原理在实际生活中的应用，如为什么手机充电器需要变压器？3.2让学生思考如何设计一个简易的变压器，并讨论其可行性。
4.课堂小结5.作业布置设计一道关于变压器应用的计算题，让学生巩固所学知识。
四、教学反思本节课通过实物展示、动画演示、实验观察和讨论等多种教学方法，使学生对变压器有了更直观、深入的认识。
在教学过程中，注意引导学生主动探究，培养学生的动手操作能力和思维能力。
但在课堂讨论环节，部分学生参与度不高，需要在今后的教学中加强引导和激励。
五、教学延伸1.下一节课学习变压器的种类和特点，让学生了解不同类型变压器的应用领域。
2.安排一次课外实践活动，让学生动手制作一个简易的变压器，提高其实践能力。
教科版高中物理3-2 2.6 变压器(导学案)
第二章交变电流第六节变压器【学习目标】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.了解变压器在生活中的应用—-—电压互感器和电流互感器。
４．激情投入,体会理想化模型在物理学研究中的重要性.【重难点】１、变压器的工作原理；通过实验探究得到变压器原副线圈电压和匝数的关系.２、推导理想变压器原副线圈电压与匝数关系。
【课程内容标准】（3）通过实验，探究变压器电压与匝数的关系。
例3 观察生活中常见的变压器，了解其作用。
【课前预习案】【使用说明】1．先通读教材，熟记并理解本节的基本知识，在完成教材助读设置的问题。
根据发现的问题，在读教材或查阅资料，解决问题.2、勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。
独立完成，限时20分钟。
【教材助读】4。
能量传递：电能从原线圈通过传输给副线圈.3.升压变压器与降压变压器：(1)升压变压器：当n1〈n2时, ，变压器使电压升高。
（2）降压变压器：当n1〉n2时，，变压器使电压降低。
【预习自测】1．下列关于变压器的说法正确的是( )A。
变压器工作的基础是自感现象B。
在原线圈中．电能转化为磁场能C.电能能够从原线圈传递到副线圈,是因为原、副线圈通过导线连在一起D.变压器对恒定电流也能变压2.理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，以下说法正确的是（）A。
穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10:1 B。
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之比为10：1 D。
正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1:13。
关于理想变压器正常工作时，下列说法错误的是（)A.匝数越少的线圈绕制时的导线越粗B。
通过原、副线圈每匝的磁通量变化率相等C.原、副线圈中，任意两个线圈中的电流跟它们的匝数成反比D.原、副线圈中，任意两个线圈中的电压跟它们的匝数成正比4。
高中物理第二章第六节变压器教案选修三
江口中学高二物理备课组
教学目标
1．知道与技能
（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。
2．过程与方法
（1）经历探究，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题。
（2）经历变压器原、副线圈中电压与匝数关系的讨论与交流，了解物理学的研究方法。
4、建立学生成长档案袋，重视过程性评价
5、通过实验探究，使学生深刻理解物理规律。
教学过程
教师活动
学生活动
教学设想
理想变压器原副线圈中的电流与匝数的关系
1、讲授理想变压器的概念。
电流通过变压器线圈是会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热。所以，变压器工作时存在能量损失。没有能量损失的变压器叫做理想变压器。 ，只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变压器视为理想变压器。
2、认真观察各种变压器图片，思考它的工作原理。
1、引起学生的学习兴趣
教学过程
教师活动
学生活动
教学设想
认识变压器的结构
提供给学生实验用可折变压器，让他们阅读课文内容，并折装变压器，认识变压器的构造。
动手拆实验用变压器，观察其构造。
阅读课本相关内容
鼓励学生自主学习
理解变压器原理
教师演示：
（1）、如图所示，变压器原线圈和12伏交流电源相连，副线和额定电压为12V的小灯泡相连，灯正常发光。
如果n2＜n1，则输出电压低，称降压变压器。
1、认真观察、思考并进行合理的猜想：原副线圈两端的电压与匝数有关系。
2、进行实验探究变压器原、副线圈电压U1、U2与匝数n1、n2的关系。
高二物理教案-物理教案变压器
物理教案变压器教学目标一、知识目标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．二、能力目标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、情感目标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．教学建议教材分析及相应的教法建议1、在学习本章之前，首先应明确的是，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，课本中提到了“次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源”；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．利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量；在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电．在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能（原线圈中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的变化磁场），磁场能又转换成电能（副线圈对外输出电流）．所以，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．在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要．当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题．对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论．3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助．4、变压器的电压公式是直接给出的．课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式．利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了．建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验．引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大．。
高二物理 变压器导学案
高二物理变压器导学案1、了解变压器的基本构造，知道变压器为什么能够改变交流电压。
和实际变压器的区别。
2、通过实验和理论探究，总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。
3、了解几种常见的变压器类型及其应用。
4、体验科学探究过程，提高实验设计与分析论证能力。
重点、难点根据科学探究的思路研究理想变压器的变压规律；对变压器如何将电能从原线圈传输给副线圈的理解教学资源的使用网络、教材及学案教学过程;知识导学：1、变压器的结构（1）结构：和绕在其上的两个与电源相连的线圈叫，也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫，也叫次级线圈。
（2）作用：能改变交流电的，不改变交流电的周期和频率。
（3）理想变压器两个线圈的电压、电流、电功率的关系：变压比公式：变流比公式：功率公式：（理想变压器）2、电压器为什么能改变电压现象是变压器工作的基础。
当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的，就会引起副线圈中的变化，从而产生。
例题分析;1、理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，以下说法正确的是（）A、穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是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、下列有关理想变压器的说法正确的是 ( )A、原、副线圈中交变电流的频率一定相等B、穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等C、副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等D、原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大3、一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1200匝，在原线圈两端接有一电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为 ( )A、0VB、1、2VC、120VD、小于120V4、正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上不一定相等的是( )A、电流的频率B、端电压的峰值C、电流的有效值D、电功率5、一理想变压器原、副线圈匝数比是4∶1，若原线圈上加电压u＝400sin100πt V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为。
高中-物理-教科版-选修3-2-第六节：变压器导学案
6.变压器[先填空]1．变压器的结构变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成，变压器的模型与符号如图261所示．图261(1)原线圈：与相连接的线圈，也叫初级线圈．(2)副线圈：与相连接的线圈，也叫次级线圈．2．变压器的原理：当变压器的原线圈加上交变电压时，原线圈中的交变电流在中激发交变的，交变的穿过原线圈也穿过副线圈，在原、副线圈中产生．3．能量传递电能从原线圈通过磁场传输给副线圈．[再判断](1)与电源相连接的线圈称为原线圈．()(2)当原线圈中电流不变时，副线圈将无电压和电流输出．()(3)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．()[后思考]如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？[合作探讨]探讨：如图262所示，一蓄电池连接在低压交流变压器上，闭合开关会观察到什么现象？你能解释这种现象发生的原因吗？图262[核心点击]1．变压器的工作原理变压器的变压原理是电磁感应．如图263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．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．其能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能．变压器的示意图图2632．理想变压器的理想化条件(1)忽略原、副线圈的内阻；(2)忽略原、副线圈磁通量的差别；(3)忽略变压器自身的能量损耗，即忽略变压器原、副线圈电路的功率因素的差别．3．变压器的特点和作用(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．(5)原、副线圈的感抗均趋于无穷大，从而空载电流趋于0.1．下列关于变压器的说法正确的是()A．变压器工作的基础是自感现象B．在原线圈中，电能转化为磁场能C．电能能够从原线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起D．变压器对恒定电流也能变压2．一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[先填空]1．电压关系：理想变压器的电压跟它们的匝数成．公式：U1U2＝n1n2.当n1>n2时，则有U1>U2，叫变压器．当n1<n2时，则有U1<U2，叫变压器．2．电流关系(1)输入功率与输出功率的关系：对于理想变压器，则U1I1＝U2I2，即P入P出．(2)电流与匝数的关系：I2I1＝.[再判断](1)升压变压器的副线圈应该用较粗的导线绕制．()(2)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．()(3)实际变压器输入功率一定大于输出功率．()[后思考]理想变压器有哪些特点？[合作探讨]观察如图264所示的可拆变压器，回答下列问题．电路图实物图图264探讨1：利用可拆变压器探究变压器电压与匝数间的关系要注意些什么？探讨2：通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，得到的结论是什么？[核心点击] 1．电压关系由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1＝E 1，副线圈两端的电压U 2＝E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2.当有n 组线圈时，则有：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…2．功率关系对于理想变压器，不考虑能量损失，P 入＝P 出． 3．电流关系由于不计各种电磁能量的损失，输入功率等于输出功率即P 1＝P 2，因为P 1＝U 1I 1，P 2＝U 2I 2，则U 1I 1＝U 2I 2，所以I 1I 2＝U 2U 1.由U 1U 2＝n 1n 2得I 1I 2＝n 2n 1.(1)由I 1I 2＝n 2n 1知，对于只有一个副线圈的变压器，电流与匝数成反比．因此，变压器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，就用较粗的导线绕制．(2)公式I 1I 2＝n 2n 1只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈，电流关系要从功率关系(输入功率等于输出功率)得出，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…，根据U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…知，电流与匝数关系为：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…3．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( )A．200B．400C．1 600D．3 2004．如图265所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则()图265A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变5．(多选)如图266所示为一理想变压器．S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑片，U1为变压器原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则()图266A．保持U1及P的位置不变，S由a合到b上时，I1将减小B．保持P的位置及U1不变，S由b合到a上时，R消耗的功率减小C．保持U1不变，S合在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，S合在a处，若U1增大，I2增大理想变压器动态问题的处理方法(1)首先抓住三个决定原则：输入电压U1决定输出电压U2；输出电流I2决定输入电流I1；输出功率P2决定输入功率P1.(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．(4)根据理想变压器的变压规律、变流规律和功率规律判定原线圈电流的变化及输入功率的变化．[先填空]1．电压互感器用来把高电压变成．副线圈比原线圈匝数少，如图267甲所示，根据已知的变压比可以计算出原线路中的电压．2．电流互感器用来把大电流变成，副线圈比原线圈匝数多，如图267乙所示，根据已知的变流比可以计算出原线路中的电流．甲乙图267[再判断](1)互感器原、副线圈中的电流频率相等．()(2)电压互感器实质上是一种降压变压器．()(3)电流互感器原线圈匝数比副线圈匝数多．()[后思考]为什么电流互感器的副线圈不允许安装保险丝？为什么电压互感器的副线圈要装保险丝？[合作探讨]探讨：试讨论比较电压互感器和电流互感器的原理．[核心点击]1．两种互感器的连接方式：电压互感器原线圈并联在被测的高压线路上，电流互感器原线圈串联在被测的电路中．2．两种互感器的特点：电压互感器是一种降压变压器，原线圈匝数多，电流互感器是一种升压变压器，副线圈匝数多．3．使用互感器时，一定要将互感器的外壳和副线圈接地．此外，电流互感器在使用时绝对不允许副线圈开路．6．在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器．下图中，能正确反映其工作原理的是()7．(多选)如图268所示，L1和L2是远距离输电的两根高压线，在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数，在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候()图268A．甲电表的示数变小B．甲电表的示数变大C．乙电表的示数变小D．乙电表的示数变大。
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学校 班级 姓名 日期
2019-2020年高二物理 第二章第6节 变压器导学案 教科版
（1）知道变压器的构造
（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理。
（3）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。
（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器。
◆◆◆课前预习◆◆◆
〖自主学习〗
1.在交流电的传输过程中，必须有升高或降低电压的设备来满足各种不同的需要，这种设备称为 。
2.变压器主要由闭合的 和绕在 上的两个或两个以上的 组成，其中与 相连的线圈叫做原线圈或初级线圈，与 相连的线圈叫做副线圈或次级线圈。
3.变压器的工作原理是根据 ，当原线圈两端加上交变电压时，就有交变电流通过线圈，并在铁芯中产生交变的磁场，铁芯中就有变化的磁通量。
由于副线圈也绕在铁芯上，这个变化的磁通量同样穿过副线圈，所以在副线圈中能够产生感应电动势，从而副线圈两端有电压输出。
4.理想变压器指的是在变压过程中没有能量损失的变压器，其基本特点为：出入P P =，原副线圈电压比为=21:U U ；如果只有一个副线圈，原副线圈电流比为=21:I I （设原、副线圈匝数分别为n 1、n 2）。
4.常见的变压器有 、 、三相变压器等。
〖问题发现〗
★★★课堂突破★★★
〖探究1〗变压器的原理
探究变压器的原理；了解变压器的铁芯起什么作用？
〖典例1〗下列关于理想变压器的说法中，正确的是：（ ）
A.理想变压器的输入功率等于输出功率
B.输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能
C.输送的电能经变压器先转化为电厂能，再转化为电能
D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去
【归纳反思】 〖探究2〗变压器基本规律的应用
1、 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系：
2、 推导理想变压器的变压比公式
3、 变压器的功率关系、电流关系
〖典例2〗如图，理想变压器原副线圈的匝数比为4:1，原线圈接入一电压为U =U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻。
若22200=U V ，πω100=Hz ，则下述结论正确的：
A.副线圈中电压表的读数为55V
B.副线圈中输出交流电的周期为π
1001s C.原线圈中电流表的读书为0.5A
D.原线圈中输入功率为21100 【归纳反思】 〖探究3〗原线圈中接有负载的问题及多个副线圈问题
〖典例4〗如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n 1=1100匝，接入电压U 1=220V 的电路中。
（1）有要求在两组副线圈上分别得到电压U 2=6V 、U 3=110V ，
它们的匝数n 2、n 3分别是多少？
（2）若在两副线圈上分别接上“6V 20W ”、“110V 60W ”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？
【归纳反思】
〖探究4〗理想变压器的动态分析问题
〖典例4〗如图，一理想变压器原线圈接入一交
流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定
电阻，开关S 是闭合的，V 1和V 2为理想电压表，
读数分别为U 1和U 2；A 1、A 2和A 3为理想电流表，
读数分别为I 1、I 2和I 3，现断开S ，U 1数值不变，
下列判断正确的是：
A.U 2变小、I 3变小
B.U 2不变、I 3变大
C.I 1变小、I 2变小
D.I 1变大、I 2变大
【归纳反思】
▲▲▲当堂展示▲▲▲
1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n 1:n 2=1:100，交流电流表A 的示数是50mA ，则：
A.被测电路的电流有效值为
0.5A 2n 3n 2U 3
U 被测电路
B.被测电路的电流平均值为0.5A
C.被测电路的电流的最大值为25 A
D.原副线圈中的电流同时达到最大值
2如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈所在的电路上再串联一个相同的灯泡L ，则（设电源的有效值不变）：
（ ） A.灯L 与三灯亮度相同 B.灯L 比三灯都暗
C.灯L 将会被烧坏
D.无法判断
3、如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流。
下列说法中正确的是：（ ） A.保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小
B.保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小
C.保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大
D.保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1减小
第5节 变压器
班级 姓名 评价 ■■■课时作业■■■
1.如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流强度，则：( )
R 12I
A.保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增
大
B.保持P 的位置及U 1不变，K 由b 合到a 时，R 消耗
的功率减小 C.保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大
D.保持P 的位置不变，K 合在a 处时，若U 1增大，I 1
将增大
2.要增加变压器的输入功率，可采用的措施是( )
A.使原线圈的导线变粗以减小原线圈的电阻；
B.减小副线圈所连接的负载的阻值
C.增加原线圈的匝数
D.增加副线圈的匝数
3.如图是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器。
已知原副线圈的匝数比为n 1:n 2=1:20，加在原线圈的电压为u 1=311sin100πt （V ），霓虹灯正常工作的电阻R =440k Ω，I 1、I 2表示原副线圈中的电流，下列判断正确的是：
A.副线圈两端的电压为6220V ，副线圈中的电流为14.1mA
B.副线圈两端的电压为4400V ，副线圈中的电流为10.0mA
C. I 1< I 2
D. I 1>I 2
4.一台理想变压器的副线圈上并联有30盏“36V40W ”的灯泡，若变压器的原线圈有1100匝，接到220Ｖ交流电源上，问这变压器应绕多少匝才能保证灯泡正常发光？这时原、副线圈中的电流各多大？
■■■交流台■■■。