物理选择性必修 第二册3 变压器获奖ppt课件

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物理观念：知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。科学思维：知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。科学探究：经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程，进一步提高科学探究的能力。通过对实际问题的分析，掌握推导理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系的思路和方法，培养学科核心素养中的科学推理。科学态度与责任：在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯，养成尊重实验数据的严谨科学态度。体会科学、技术、社会三者的关系，逐步形成良好的科学态度。
重点：变压器的工作原理和理想变压器的变压规律，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系难点：通过所学知识分析自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理及接入电路特点。
各种用电器正常工作的额定电压
但我们国家的民用电压统一为220V，那么如何使这些不同额定电压的电器设备正常工作呢？这就是我们今天要学习的变压器的知识。
—与交流电源相连的线圈
由绝缘硅钢片叠合而成
(2)原线圈(初级线圈)
(3)副线圈(次级线圈)
匝数用n1、电压用U1表示
匝数用n2、电压用U2表示
变压器原、副线圈相通吗？给原线圈接交变电源，接在副线圈上的小灯泡，为什么会发光？
变压器点亮电灯(如右边视频)
利用原、副线圈间的互感现象
给原线圈接入恒定电流，小灯泡还会亮吗？
不会。不会产生电磁感应
原、副线圈铜线电阻发热—铜损
铁芯导磁有“漏磁”耗能—磁损
没有能量损失的变压器。
闭合铁芯可将更多的磁感线限制其内，形成闭合磁路，使原、副线圈中的磁通量尽量相等，尽可能减小磁场能的散失。
理想变压器无能量损失，所以副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率。
设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2
此式只适用于单个副线圈的变压器
若n2 >n1,U2>U1,升压；
若n2 在原线圈中接上周期性变化的电流在副线圈中激发出同频率的交流电。
从电功率来看，原线圈为供给方，副线圈为需要方，需方决定供方。
如：副线圈不接负载(空载)，尽管原线圈两端有电压，副线圈两端也有电压，但副线圈线圈中电流为零，所以输出电功率为0，那么输入的电功率也为0。
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
原线圈并联电路上， n2 原线圈串联电路中， n2 >n1，可测大电流
如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压表的示数为220 V，电流表的示数为3 A，则输电线路中的电压和电流分别是(　　)
A．11000V，150A B．1100V，15AC．4.4V，16.7A D．4.4V，0.06A
由两个互感器的变压比和变流比可知输电线路中的电压为U＝220×50 V＝11 000 V，电流为I＝3×50 A＝150 A，故A正确。
如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R组成闭合电路。当直导线MN在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表A1的示数是10 mA，那么电流表A2的示数是(　　)A．40 mA B．0 C．10 mA D．2.5 mA
由于直导线MN匀速运动，则MN切割磁场产生的电流恒定，线圈中产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，即电流表A2的示数为0，选项B正确。
如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是(　　)A．电压表V1示数增大 B．电压表V2、V3示数均增大C．该变压器起升压作用 D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动
如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 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。下列说法正确的是(　　)
1.变压器的结构：主要由闭合的铁心和原副线圈组成。
利用互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递。
1.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)
A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表 示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表 示数变大D.若闭合开关S，则电流表 示数变大， 示数变大
2.(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的两个灯泡。当输入电压为灯泡额定电压的10倍时，两个灯泡正常发光。下列说法正确的是(　　)
A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为3∶1C.此时a和b的电功率之比为1∶9D.此时a和b的电功率之比为1∶1
3.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图(a)中电流表的读数为1.2A 。图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则( )A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4AB.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4AC.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6AD.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流，图(b)的读数为3.6A
4.一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3,相应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别为I1、I2和I3,根据变压器的工作原理，推出 I1、I2和I3的关系.
根据能量转化关系，可得
（1）n1 ＝1320匝，n3= 72匝（2）I1=0.095A
5.如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：（1）原线圈的匝数为n1和 另一副线圈的匝数n3.（2）原线圈的电流I1。