高中物理 5.4《變壓器》精品 新人教版選修3-2

1、變壓器變壓器復習提問1 1、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件是什么？產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件是什么？3 3、什么是互感現(xiàn)象？什么是互感現(xiàn)象？2 2、法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容在輸電過程中，電壓必須進行調(diào)整。在輸電過程中，電壓必須進行調(diào)整。用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓用電器用電器額定工作電壓額定工作電壓隨身聽隨身聽3V機床上的照明燈機床上的照明燈36V掃描儀掃描儀12V防身器防身器3000V手機充電器手機充電器4.2V 4.4V 5.3V黑白電視機顯像管黑白電視機顯像管12萬伏萬伏錄音機錄音機6V 9V 12V彩色電視機顯像管彩色電視機顯像管34萬伏萬伏 在在需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓

2、的需要。需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要。變壓器變壓器變壓器變壓器就是就是改變改變交流交流電壓電壓的設(shè)備的設(shè)備城鄉(xiāng)變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器各式變壓器可拆式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器變電站的大型變壓器觀察變壓器結(jié)構(gòu)2.2.示意圖示意圖鐵芯鐵芯原線圈原線圈副線圈副線圈3.3.電路圖中符號電路圖中符號鐵芯與線圈互相絕緣鐵芯與線圈互相絕緣n1n21.1.構(gòu)造：構(gòu)造：（1 1）閉合鐵芯）閉合鐵芯 （2 2）原線圈）原線圈( (初級線圈初級線圈) )（3 3）副線圈）副線圈( (次級線圈次級線圈) ) 把兩個沒有導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯把兩個沒有導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，

3、一個線圈上，一個線圈連到交流電源連到交流電源的兩端，另一個線圈連到小的兩端，另一個線圈連到小燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？說出你的道理。燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？說出你的道理。問題：問題：變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接交變電壓接交變電壓U U1 1后，副線圈電壓后，副線圈電壓U U2 2是怎樣產(chǎn)生的？是怎樣產(chǎn)生的？點擊下圖觀看實驗點擊下圖觀看實驗動畫模擬變壓器原理動畫模擬變壓器原理 變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了： 電能電能 磁場能磁場能 電能電能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化(U1、I1) (變化的磁場變化的磁場) ( U2、

4、I2)思考：思考：若給原線圈接直流電壓若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓副線圈電壓U2?=0實驗：實驗：探究變壓器線圈兩端電探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系壓與匝數(shù)的關(guān)系 原線圈原線圈副線圈副線圈電壓電壓U U1 1匝數(shù)匝數(shù)n n1 1匝數(shù)匝數(shù)n n2 2電壓電壓U U2 2數(shù)據(jù)記錄及處理數(shù)據(jù)記錄及處理點擊下圖觀看實驗點擊下圖觀看實驗實驗結(jié)論實驗結(jié)論誤差允許范圍內(nèi)誤差允許范圍內(nèi)2121nnUU 思考：思考： 1 1、實際的、實際的變壓器在運行時，哪些地方有能量變壓器在運行時，哪些地方有能量損耗呢？損耗呢？ 2、為什么鐵芯是閉合的？在變壓器通過交變?yōu)槭裁磋F芯是閉合的？在變壓器通過交變磁場傳輸

5、電能的過程中，閉合鐵芯起什么作用？磁場傳輸電能的過程中，閉合鐵芯起什么作用？演示：演示：將可拆變壓器的鐵芯由不閉合到閉合，觀將可拆變壓器的鐵芯由不閉合到閉合，觀察接在副線圈兩端的小燈泡亮度變化察接在副線圈兩端的小燈泡亮度變化。分析：分析：若無鐵芯或鐵芯不閉合時，原線圈中的磁通量只有一小若無鐵芯或鐵芯不閉合時，原線圈中的磁通量只有一小部分貫穿副線圏，大部分漏失在外。有了閉合鐵芯，由于鐵芯部分貫穿副線圏，大部分漏失在外。有了閉合鐵芯，由于鐵芯被磁化，絕大部分磁通量集中在鐵芯內(nèi)部，貫穿副線圈，大大被磁化，絕大部分磁通量集中在鐵芯內(nèi)部，貫穿副線圈，大大增強了變壓器傳輸電能的作用。變壓器中能量轉(zhuǎn)換的過程

6、是：增強了變壓器傳輸電能的作用。變壓器中能量轉(zhuǎn)換的過程是：電能電能磁能磁能電能。鐵芯起到了能量轉(zhuǎn)換的作用。電能。鐵芯起到了能量轉(zhuǎn)換的作用。 請根據(jù)互感原理推導變壓器原、副線請根據(jù)互感原理推導變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。理論推導無磁損無磁損無銅損無銅損無鐵損無鐵損理想變壓器的特點：沒有能量損失的變壓器沒有能量損失的變壓器 實際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)實際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)備中的巨大變壓器，在滿負荷工作時效率可以達到備中的巨大變壓器，在滿負荷工作時效率可以達到97%97%99%99%，所以理論研究時我們把它當成，所以理論研究時我們

7、把它當成100%100%（理想（理想變壓器）是沒有問題的。變壓器）是沒有問題的。 理想變壓器也是一個理想化模型。1、n2 n1 U2U1升壓升壓變壓器變壓器2、n2 n1 U2 U1降壓降壓變壓器變壓器2121nnUU 實驗和理論分析都表明：理想實驗和理論分析都表明：理想變壓器原副線圈的變壓器原副線圈的電壓電壓跟它們的跟它們的匝匝數(shù)數(shù)成成正比正比 1、一臺理想變壓器原線圈的匝、一臺理想變壓器原線圈的匝數(shù)為數(shù)為4400匝匝,與與220V的電源相連的電源相連,當副線圈接入額定電壓為當副線圈接入額定電壓為36V的的燈泡時燈泡時,能夠正常發(fā)光能夠正常發(fā)光.則變壓器副則變壓器副線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)為(

8、 )A、36匝匝 B、72匝匝 C、720匝匝 D、1440匝匝C理想變壓器輸入功率等于輸出功率理想變壓器輸入功率等于輸出功率即即: : 121221nnUUII理想變壓器原副線圈的理想變壓器原副線圈的電流電流跟它們跟它們的的匝數(shù)匝數(shù)成成反比反比2、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓，接在電壓220V的交流電源的交流電源上，當它對上，當它對11只并聯(lián)的只并聯(lián)的“36V,60w”的的燈泡供電時燈泡供電時,燈泡正常發(fā)光燈泡正常發(fā)光.由此可知由此可知副線圈的匝數(shù)副線圈的匝數(shù)n2=_，通過原線圈，通過原線圈的電流的電流 I1 =_。課堂收獲課堂收獲 本節(jié)課學習中

9、，我們學到了哪本節(jié)課學習中，我們學到了哪些知識？使用了哪些思想方法？請些知識？使用了哪些思想方法？請同學們總結(jié)歸納。同學們總結(jié)歸納。一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 1 1示意圖示意圖 2 2符號符號二、變壓器的工作原理：二、變壓器的工作原理： 1 1、互感互感現(xiàn)象：變壓器只能改變現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電交流電的電壓和電流的電壓和電流 2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場能磁場能電能電能 3 3、理想變壓器：理想變壓器：三、理想變壓器的三、理想變壓器的變壓變壓、變流變流規(guī)律：規(guī)律：5.4 變壓器 小結(jié)2121nnUU1221nnIIP入入P出出 3、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當導體棒在勻強磁場中向左做勻當導體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時速直線運動切割磁感線時,圖中電流表圖中電流表A1的的示數(shù)示數(shù)12mA,則電流表則電流表A2