高中物理3 变压器导学案

3.3变压器

【学习目标】

1.通过阅读课本，能概述变压器的工作原理，知道理想变压器是忽略能量损失的一种理想模型。

2.通过教师分析，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，并用能量的观点理解变压器的工作原理。

【学习重难点】

变压器的工作原理，推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系

【学法指导】

本节课重点在变压器的工作原理，推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系。请仔细认真阅读课本58-61页内容，用笔将重难点内容及相关知识标记下来，并完成自主学习部分，将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注，上课重点突破。

【学习过程】

一、引入新课

二、自主学习

一、变压器的原理

1．构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，与交流电源连接的线圈叫作              ，与负载连接的线圈叫作                ，其构造示意图与电路中的符号分别如图所示。

2．原理：                  现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生                     。

二、电压与匝数的关系

1．理想变压器：没有                   的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型。

2．电压与匝数的关系： ＝             

3．两类变压器

副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫作                 变压器；副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫作                变压器。

三、变压器中的能量转化

原线圈中电场的能量转变成               的能量，变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，在副线圈中产生了感应电流，磁场的能量转化成了                的能量。

1．功率关系： 从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即U1I1  =               

2．电流关系：  ＝               

三、合作探究

一、变压器的原理　电压与匝数的关系

1．有些机床如图所示，为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1330匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是多少？

二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系

2．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(　　)

A．原线圈的输入功率为220 W

B．电流表的读数为1 A

C．电压表的读数为110 V

D．副线圈输出交流电的周期为50 s

四、当堂检测

1．(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相等的物理量是(　　)

A．每匝线圈中磁通量的变化率       

B．交变电流的频率

C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 

D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势

2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒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(　　)

A．3 mA     

B．48 mA   

C．0          

D．与R的阻值有关

五、 当堂小结

六、        课后作业