粤教版 (2019)选择性必修 第二册第三节 变压器多媒体教学课件ppt
展开知识点一 认识变压器1.作用:变压器是改变交流电压的设备,不改变(选填“改变”“不改变”)交变电流的周期和频率.2.构造: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所示.
(1)原线圈:与交流电源相连接的线圈,也叫初级线圈.(2)副线圈:与负载相连接的线圈,也叫次级线圈.
3.变压器的原理.变压器的工作原理是互感现象.当原线圈加上交变电压时,原线圈中的交变电流在铁芯中激发交变的磁通量,交变的磁通量穿过副线圈产生感应电动势.当副线圈闭合时,就会有交变电流通过.4.能量传递.电能从原线圈通过互感传输给副线圈.知识点二 探究变压器的电压与匝数的关系1.理想变压器:没有能量损失的变压器.
3.两类变压器.(1)升压变压器:当n2>n1时,U2>U1,变压器使电压升高.(2)降压变压器:当n2
解析:变压器、交流发电机都是利用电磁感应原理制成的,电动机是利用通电线圈在磁场中受安培力的原理,D错误;手电筒的灯泡发光是利用电流的热效应,B错误.
2.(多选)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
探究一 理想变压器的工作原理及规律1.理想变压器的特点.
【典例1】 如图所示电路、变压器初级线圈匝数n1=1 000匝,次级有两个线圈,匝数分别为n2=500匝,n3=200匝,分别接一个R=55 Ω的电阻,在初级线圈上接入U1=220 V的交变电流.求:
(1)两个次级线圈的电压各是多少?(2)初级线圈中的电流是多少?
3.理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )
探究二 理想变压器的动态分析
(3)功率制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;②功率关系P1=P2=P负,即变压器的输入功率是由输出功率决定的.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,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.
【典例2】 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( )
理想变压器的副线圈相当于给负载供电的电源,原线圈相当于“消耗”电的负载.
4.如图所示,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变电流,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( )
A.原线圈匝数n1增加B.副线圈匝数n2减少C.负载电阻R的阻值增大D.负载电阻R的阻值减小
5.(多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是( )A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大
导致总电阻增大,由于输入电压U1不变,且原、副线圈匝数不变,所以副线圈电压不变,故B正确;当滑动变阻器R的滑片向上移动时,导致总电阻减小,由于输入电压U1不变,且原、副线圈匝数不变,所以副线圈电压不变,则有副线圈的总电流增大,因此输入电流也变大,故C错误;当滑动变阻器R的滑片向上移动时,导致总电阻减小,由于输入电压U1不变,且原、副线圈匝数不变,所以副线圈电压不变,则有副线圈的总电流增大,则输出功率增大,故D正确.
探究三 常见的几种变压器1.自耦变压器.如图甲、乙所示是自耦变压器的示意图.这种变压器的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.
调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图丙所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上,AB之间加上输入电压U1,移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压U2.2.互感器.交流电压表和电流表都有一定的量度范围,不能直接测量高电压和大电流.互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器.(1)电压互感器:实质是降压变压器,可以把高电压变成低电压.(如图甲所示)
(2)电流互感器:实质是升压变压器,可以把大电流变成小电流.(如图乙所示)
【典例3】 一自耦变压器如图所示,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U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C.U2
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