高中物理人教版 (新课标)选修34 变压器背景图课件ppt

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3.2、3.3 变压器为什么能改变电压 电能的开发与利用1.了解变压器的构造及工作原理。掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。 2.掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。 3.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。 4.了解三相交变电流星形接法和三角形接法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？想一想 大型发电机发出的交流电压达几万伏，远距离输电却需要高达几十万伏的电压，各种用电设备所需电压又各不相同，电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220伏电压，机床上照明灯需要36伏电压，一般半导体收音机电源电压不超过10伏，而电视机显像管却需要10000V以上电压。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。形形色色的变压器请同学观察实物并回答变压器由哪些部分组成的一、变压器的构造组成：（1）闭合铁芯（由极薄彼此绝缘的硅钢片叠压而成）（2）原线圈（初级线圈）：与电源连接，其匝数用n1表示， 输入电压：U1（3）副线圈（次级线圈）：与负载连接，其匝数用n2表示， 输出电压：U2问题：1.变压器副线圈和原线圈电路是否相通？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？2.电路图中符号二、变压器的工作原理 原副线圈都是用绝缘导线绕成，原副线圈彼此间没有直接关系。但闭合铁芯使原副线圈发生了联系 原线圈输入交变电压，则原线圈中就有交变电流，请同学们思考铁芯闭合与没有闭合两种情况的磁感线分布图 当铁芯闭合，原线圈产生的磁感线几乎全部分布在铁芯内部。当铁芯不闭合副线圈通过的磁通量减少 由于原线圈中通的是交变电流，因而铁芯中的磁通量是变化的，这样副线圈两端就会有电压。为什么? ------互感现象变压器工作原理感应电动势大小与磁通量变化快慢有关，那副线圈的磁通量变化均匀吗？如果通过原线圈的磁通量均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小不变。副线圈中的磁通量做周期性变化，所以U2为交变电压。 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）转化。互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)思考：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2是多少?提示：U2 =0闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型------理想变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能损失的变压器。下面我们定量分析理想变压器的变压规律。三、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：由此可得U2=E2若不考虑原副线圈的内阻U1=E1所以：1.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之比n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器n2