人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器完美版ppt课件

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3.3 变压器
人教版高中物理选修二
目录
但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？
新知导入
新知探究
问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
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？
新知探究
新知探究
n1
n2
铁芯
原线圈接交变电流
原线圈中产生交变磁场
副线圈产生感应电动势
原线圈
副线圈
I1
铁芯构成磁回路
I2
变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象
新知探究
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
(U1、I1)
(变化的磁场)
( U2、I2)
------互感现象
∽
新知探究
思考判断 (1)变压器是利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。( )  (2)恒定电流接入变压器后也可发生互感现象，也可起到变压作用。( ) (3)在理想变压器中原、副线圈的磁通量的变化率是一致的。( ) (4)理想变压器可以改变交变电流的频率。( )
√
×
√
×
新知应用
1.输入电压不变，原线圈的匝数不变。
200
800
1400
1.99
7.88
13.78
U2与n2成正比
U1与n1一定，
２.输入电压不变，副线圈的匝数不变。
U2与n1成反比
U1与n2一定，
100
12.9
400
3.1
新知探究
变压器的能量损耗
①铜损
②铁损
③磁损
线圈电阻发热
涡流现象发热
漏磁损失能量
理想变压器
磁通量全部集中在铁心内
P1＝P2
Φ1=Φ2
电能没有发热损耗
新知探究
设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。
Φ1=Φ2
理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：
U1=E1 U2=E2
ΔΦ1=ΔΦ2
新知探究
不同的变压需要
1、当n2 >n1 时，U2>U1
3、当n2 2、当n2 = n1时，U2=U1
—— 升压变压器
—— 等压变压器
—— 降压变压器
新知探究
理想变压器：输出功率等于输入功率
U1I1=U2I2
（次级只有一个线圈！）
P1＝P2
P=UI
原副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比
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,应用较粗的导线绕制。
若有多个副线圈
则电流与匝数关系为 n1I1=n2I2+n3I3+…
新知探究
（多个副线圈）
P入=P出
1.规律:
2.推论：
U1I1=U2I2
n2
E2
E1
理想变压器
---没有能量损失
注意：电流反比只适用于一个副线圈的变压器
新知探究
思考判断 (1)理想变压器的输入功率和输出功率相等。( ) (2)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高。( ) (3)变压器能改变所有交变电流的电压。( ) (4)我们可以根据变压器线圈导线的粗细判断其匝数的多少。( )
√
×
×
×
新知应用
1.自耦变压器：
升压变压器
降压变压器
问题:有没有只用一组线圈来实现变压的变压器?
原副线圈共用一个线圈
2、调压变压器：
新知探究
３.互感器
电流互感器
电压互感器
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
零线
火线
零线
火线
新知探究
形形色色的变压器
新知探究
无线充电技术原理
手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。
新知探究
一、变压器的构造： 1．示意图：
二、变压器的工作原理： 1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器： P入＝P出
三、理想变压器的变压规律 ： U1/U2=n1/n2
四、理想变压器的变流规律：I1/I2=n2/n1
五、常用变压器：
2．电路图中符号：
3．构造：
课堂小结
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2·U1/n1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2·I2/n1
[例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
B
变压器的动态分析
新知应用
[变式1] (多选)如图6所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线总电阻可等效为电阻r，灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光。则下列说法正确的是( 　　)
A.仅闭合开关S，灯L1会变亮B.仅闭合开关S， r消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移，电流表的示数会变大D.仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小
BC
新知巩固
A. U 增大、I 增大、P1 增大
C. U 减小、I 减小、P1 减小
D. U 不变、I 减小、P1 不变
B. U 不变、I 减小、P1 增大
[变式２]如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率P1将分别是( )
D
新知巩固
例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

AC
新知应用
[变式2](多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有完全相同的几个灯泡。结果都可以正常发光。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

BD
新知巩固
[变式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
C
新知巩固
[变式４]如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1 （ ）A、也能正常发光B、较另三个灯暗些C、将会烧坏L1D、不能确定
A
L1
新知巩固
例３.一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可得:
新知应用
[变式５]一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝,两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝,n3＝1200匝.若通过两个副线圈中的电流分别为I2＝10A,I3＝5A,求原线圈中的电流.
6A
新知巩固
（1）n1 ＝1320匝 n3= 72匝（2）I1=0.095A
[变式６]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。
6V9W
12V12W
新知巩固
课程结束
人教版高中物理选修二