18-19第2章第6節(jié)變壓器

1、18-19第2章第6節(jié)變壓器知識脈絡學習目標1 .了解變壓器的構造，知道什 么是理想變壓器.2 .理解變壓器的工作原理.（重點）3 .通過實驗探究，得到電壓、電流與匝數(shù)的關系.（重點）4 .能夠利用變壓比、變流比定性和定量分析有關變壓器的實際問題.（難點）自主預習探新知知識梳理1認識變壓器1 .用途：改變交流電壓的設備.2 .構造：變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成.（1）原線圈：跟電源相連的線圈（也叫初級線圈）.（2）副線圈：跟負載相連的線圈（也叫次級線圈）.3,原理：原線圈中的交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，這個交變的磁 通量不僅穿過原線圈，也穿過副線圈，所以在副線圈中產(chǎn)生感應電動

2、勢. 如果在 副線圈兩端接入負載，負載中就會有交變電流.【二】理想變壓器原、副線圈基本量的關系3 .銅損和鐵損（1）銅損：變壓器的線圈有內(nèi)阻，電流通過時發(fā)熱所損失的能量.（2）鐵損：鐵芯在交變磁場中反復磁化，產(chǎn)生渦流，使鐵芯發(fā)熱所損失的能 量.4 .理想變壓器：忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器.5 .電壓與匝數(shù)關系：原、副線圈的電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)之比,Ui ni即 T7= 一U2 n26 .功率關系：原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率.11 n27 .電流與匝數(shù)關系：原、副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比，即 =二.8 .兩類變壓器：n2>ni,能使電壓升高的變壓

3、器叫作升正變壓器；n2<ni,能使電壓降低的變壓器叫作隆壓變壓器.基礎自測9 .思考判斷（1）變壓器也可能改變恒定電壓.（X）（2）變壓器的原理是一種電磁感應現(xiàn)象，副線圈輸出的電流是原線圈電流的 感應電流.（，）（3）變壓器原線圈相對電源而言起負載作用，而副線圈相對負載而言起電源 作用.（，）（4）原線圈中輸入的電流，隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大.（，）（5）原線圈輸入的電壓，隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大.（X ）（6）當副線圈空載（斷路）時，原線圈中無電流.（，）（7）當副線圈空載時，原線圈上電壓為零.（X ）【提示】（1）變壓器只能改變交流電的電壓.（5）原線圈輸入的電流

4、與副線圈中電流無關.（7）副線圈空載，原線圈電壓不為零，仍符合電壓比等于匝數(shù)比.10 （多項選擇）理想變壓器的原、副線圈中一定相同的物理量有 （）A、交流電的頻率B、磁通量的變化率C、功率D、交流電的峰值ABC 理想變壓器沒有漏磁，沒有能量損失，所以原、副線圈中磁通量變化率相同，原、副線圈中功率相同，B、C正確；變壓器能改變交流電的峰值但不改變交流電頻率，A正確，D錯誤.11 機床上的照明電燈用的電壓是 36 V,是將220 V電壓經(jīng)降壓變壓器得到的.假設電燈功率是40 W,可正常發(fā)光，那么該變壓器原、副線圈中的電流分別為（）A、5.5 A,0.9 AB、0.18 A,1.1 AC、5.5 A

5、,1.1 AD、0.15 A,0.9 AP240 .= U1 = 220 A = 0.18 A,故 BP2 40口2=氏=36 A= 1.1 A,又 Pl = P2,那么 I1正確.合作探究攻重難對變壓器的理解12 變壓器的變壓原理是電磁感應.如圖2-6-1所示，當原線圈上加交流電 壓U1時，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線 圈中都會產(chǎn)生感應電動勢.如果副線圈是閉合的，那么副線圈中將產(chǎn)生交變的感 應電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，在原、副線圈中同樣要引起感應電動勢.圖 2-6-113 由于互感現(xiàn)象，原、副線圈間雖然不相連，電能卻可以通過磁場從原線 圈傳遞到副線圈.

6、14 能量轉(zhuǎn)換方式為原線圈電能一磁場能一副線圈電能.（多項選擇）如圖2-6-2所示為汽油機中點火裝置的示意圖，它使用的是 12 V直流電源，在變壓器的輸出端卻可 得到高達10 000 V的高壓，開關是自動控制的，欲使副線圈兩端得到一個高壓， 應使（）圖 2-6-2A、開關總處于接通狀態(tài)B、開關在接通時斷開C、開關在斷開時接通D、開關總處于斷開狀態(tài)BC 欲使副線圈兩端得到一個高壓，必須使變壓器鐵芯中的磁通量發(fā)生變化，即原線圈中的電流必須發(fā)生變化，只有在開關閉合、斷開瞬間原線圈中電流才有變化，應選B、C、變壓器理解的四點注意（1）變壓器只對變化的電流起作用，對恒定電流不起作用.（2）變壓器的兩個線

7、圈之間通過磁場聯(lián)系在一起，兩個線圈間是絕緣的.3變壓器不能改變交變電流的頻率.4假設直流電的電壓是隨時間變化白1也可以用變壓器改變電壓.針對訓練1 .關于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的選項是（）【導學號：97752126】A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B、穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都不相等C、穿過副線圈磁通量的變化使副線圈產(chǎn)生感應電動勢D、原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈C 通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場是變化的，由于面積S不變，故磁通量 變化，A錯誤；因理想變壓器無漏磁，原、副線圈的磁通量總相等， 故B錯誤；由互感現(xiàn)象知 C正確；原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場能又轉(zhuǎn)

8、化為副線 圈的電能，原、副線圈通過磁聯(lián)系在一起，故 D錯誤.理想變壓器的規(guī)律規(guī)律表示依據(jù)備注變壓規(guī)律匕_ U2_U3 ni n2 n3AE= nE n四適于一個原線圈及多個副線圈的情況功率關系P入=P出能量守恒適于理想變壓器變流規(guī)律Il_ nI2 niU1|1 二 U2|2適于一個原線圈、一個副線圈的情況ni|i= n2|2 +U1|1 二 U2|2適于一個原線圈、多個副線圈的情1.理想變壓器的變壓（變流）規(guī)律n3I3 + + U3I3 +況2.對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況, 進行動態(tài)分析的順序是R一 I2 一 P2一 P1

9、 I1.（2）負載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài) 分析的順序是ni、n2一U2一I2一P2一Pi - Ii.（多項選擇）如圖2-6-3所示為一 理想變壓器，K為單刀雙擲開關，P為滑動變阻器的滑動觸頭，Ui為加在原線圈 兩端的交變電壓，Ii為原線圈中的電流，那么（）圖 2-6-3A、保持Ui及P的位置不變，K由a扳向b時，Ii將增大B、保持Ui及P的位置不變，K由b扳向a時，R消耗功率減小C、保持Ui不變，K接在a處，使P上滑，Ii將增大D、保持P的位置不變，K接在a處，假設Ui增大，Ii將增大思路點撥：保持Ui不變，由累=n；分析U2的變化，再由功率相等分析Ii的變

10、化.Ui決定U2, I2決定Ii.ABD 保持Ui及P的位置不變，K由a扳向b時，ni減小，而增大，由 U2 = n2Ui知U2變大，那么輸出電流I2增大，輸出功率增大，輸入功率也增大， 由Pi = UiIi知，Ii增大，A正確.同理，K假設由b扳向a, R消耗功率將減小， B正確.Ui不變，K接在a處，使P上滑時，I2減小，Ii也減小，故C錯誤.保 持P的位置不變，K接在a處，假設Ui增大，那么U2也增大，即|2=三增大， 那么P2增大，Pi = P2,故Ii也應增大，故D正確.理想變壓器動態(tài)問題的處理方法首先抓住三個制約關系：輸入電壓Ui決定輸出電壓U2；輸出電流I2決定 輸入電流Ii;輸

11、出功率P2決定輸入功率Pi.（2）把副線圈當作電源，研究副線圈電路電阻變化.（3）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，判定副線圈電流的變化、功率的變化.針對訓練2 .一自耦變壓器如圖2-6-4所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在a、 b間作為原線圈.通過滑動觸頭取該線圈的一部分， 接在c、d間作為副線圈.在 a、b間輸入電壓為Ui的交變電流時，c、d間的輸出電壓為U2,0在將滑動觸頭 從M點順時針旋轉(zhuǎn)到N點的過程中（）圖 2-6-4A、U2>Ui, U2降低B、U2>Ui, U2升高C、U2<Ui, U2 降低D、U2<Ui, U2升高C a、b間作為原線圈（匝數(shù)不變）接電壓為

12、Ui的交變電流，在滑動觸頭由M點移動到N點的過程中，相當于副線圈的匝數(shù)變少，由變壓器工作原理知，Ui>U2,且U2降低，選項C正確.當堂達標周雙基1 .（多項選擇）理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為i0： i,以下說法中正確的選項是（）A、穿過原、副線圈磁通量之比是 10： 1B、穿過原、副線圈磁通量的變化率相等C、原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為10： 1D、正常工作時，原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1 ： 1BD 對理想變壓器無磁通量損漏，因而穿過兩個線圈的交變磁通量相同， 磁通量變化率相同，因而每匝線圈產(chǎn)生的感應電動勢相等，電壓與匝數(shù)成正比， 選項B正確，A、C錯誤；對理想變

13、壓器輸入功率等于輸出功率，D正確.2 .如圖2-6-5所示，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速直線運動切割磁感線時， 電流表A1的示數(shù)是12 mA, 那么電流表A2的示數(shù)為（ ）【導學號：97752127圖 2-6-5A、3 mAB、0C、48 mAD、與負載R的值有關B 變壓器只能工作于交流電路，不能工作于恒定電壓和恒定電源的電路， 導體棒向左勻速切割磁感線時，在線圈n1中通過的是恒定電流，不能引起穿過線圈n2的磁通量變化，在副線圈n2上無感應電動勢出現(xiàn)，所以A2中無電流通過.3 .如圖2-6-6所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為2

14、0： 1,原線圈接正弦交流電源，副線圈接入'、220 V 60 W燈泡一只，且燈泡正常發(fā)光，那么 （）圖 2-6-6A、電流表的示數(shù)為322 AB、電源輸出功率為1 200 W3C、電流表的小數(shù)為230 AD、原線圈端電壓為11 VC 由燈泡正常發(fā)光，可知副線圈電壓為 220 V,由Ui=n2可知，原線圈電 壓Ui = 20X220 V=4 400 V, D錯；又因輸入功率等于輸出功率，Pi=P2 = 60 W,Pi603故B錯；電流表I實數(shù)為有效值，原線圈中電流I1 = U7 = 4400 A = 220 A，故A錯，C正確.4 .如圖2-6-7為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導氣管，視變壓器 為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P,使輸出電壓有效值由220 V降至110 V.調(diào)節(jié)前后（）【導學號：97752128】圖 2-6-7A、副線圈中的電流比為1 : 2B、副線圈輸出功率比為2 ： 1C、副線