高中物理選修選修1-1 3.4 變壓器 教學(xué)課件

1．交變電流：

大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流

2．交變電流的產(chǎn)生：

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

3．交變電流的變化規(guī)律：

表達(dá)式：i=Imsinωt，u=Umsinωt

Um-Um0ut知識(shí)回顧4．描述交流的物理量

（1）周期T：完成一次周期性變化所需的時(shí)間。

（2）頻率f：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)。

（3）關(guān)系：互為倒數(shù)。我國使用的頻率是50Hz。

5．電容器主要應(yīng)用： 隔直流，通交流。

6．交流的有效值：

（1）使交流和直流通過相同的電阻，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等

（2）有效值與峰值的大小關(guān)系：

新課導(dǎo)入

世界第一高水壩——長江三峽大壩，巍然聳立在湖北省宜昌市。三峽電廠的投產(chǎn)，改善了我國一些地區(qū)的電力供應(yīng)。遠(yuǎn)在幾千千米之外的你家，也許使用的就是三峽電。照明燈電壓-----220伏

機(jī)床上照明燈------36伏

半導(dǎo)體收音機(jī)電源電壓不超過10伏

電視機(jī)顯像管卻需要10000伏以上電壓

大型發(fā)電機(jī)交流電壓------幾萬伏遠(yuǎn)距離輸電------幾十萬伏輸電過程示意圖在輸電過程中，各種變壓器發(fā)揮著極其重要的作用。變壓器是電氣化社會(huì)不可或缺的重要設(shè)備。我們身邊有形形色色的變壓器。３.４變壓器本節(jié)導(dǎo)航一．變壓器的結(jié)構(gòu)二．變壓器為什么能改變電壓一．變壓器的結(jié)構(gòu)

定義：

（1）原線圈：變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。變壓器的一個(gè)線圈跟前一級(jí)電路連接，叫做原線圈，也叫初級(jí)線圈。

（2）副線圈：另一個(gè)線圈跟下一級(jí)電路連接，叫做副線圈，也叫次級(jí)線圈。閉合鐵芯原線圈副線圈電路圖中變壓器符號(hào)：n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯變壓器二．變壓器為什么能改變電壓變壓器的副線圈與原線圈之間，并沒有導(dǎo)線相連，但在副線圈內(nèi)卻產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)，使得與副線圈相連的燈泡發(fā)光，這是為什么？想一想1．實(shí)驗(yàn)儀器：

變壓器、學(xué)生電源、燈泡演示1動(dòng)畫：變壓器2．過程分析：開關(guān)閉合，小燈泡發(fā)光原線圈中的交變電流會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化。（1）鐵芯分析：鐵芯（2）原線圈分析：

原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化。原線圈

（3）副線圈分析：

副線圈與原線圈是套在同一個(gè)鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。線圈的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副線圈能的轉(zhuǎn)換：

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：電能磁場能電能

(U1、I1)

(變化的磁場)(U2、I2)思考？若原線圈接入直流，那么副線圈中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？改變?cè)€圈或副線圈的匝數(shù)，會(huì)產(chǎn)生怎樣的效果？不能，因?yàn)橹绷麟姰a(chǎn)生的磁場不發(fā)生改變。輸出電壓的大小跟原副線圈的匝數(shù)有關(guān)。原線圈通以變化的電流時(shí),會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，磁通量是全部集中在鐵芯內(nèi)，不管閉合鐵芯上繞多少匝線圈，穿過每組線圈的磁通量的變化率相同的。

因此：在同一個(gè)鐵芯上，哪個(gè)線圈的匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高。

定性分析:理論分析:原線圈Ｅ1＝副線圈Ｅ2＝所以：原、副線圈兩端電壓之比等這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比。即：而U1U21．當(dāng)n2

>n1

時(shí)，U2>U13．當(dāng)n2<n1時(shí)，U2<U12．當(dāng)n2

=n1時(shí)，U2=U1——升壓變壓器——等壓變壓器——降壓變壓器理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比：結(jié)論：理想變壓器的變流規(guī)律1．理想變壓器輸出功率等于輸入功率即:U1I1=U2I2P出=P入也可寫成:2．理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個(gè)鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。線圈的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。因此，在同一個(gè)鐵芯上，哪個(gè)線圈的匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高。工作原理：課堂小結(jié)一、變壓器的構(gòu)造：

由閉合鐵芯和繞在閉合鐵芯上的原,副線圈組成?；蚍Q初級(jí)、次級(jí)線圈。

二、電路符號(hào)圖：

三、變壓器的作用：

升高或降低交流電壓，且

四、變壓器的工作原理：互感。n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯課堂練習(xí)

1．一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝數(shù)為4400匝，與220V的電源相連,當(dāng)副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時(shí),能夠正常發(fā)光。則變壓器副線圈的匝數(shù)為(

)CA．36匝B．72匝C．720匝D．1440匝

2．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2＝4：1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，圖中電流表A1的示數(shù)12mA，則電流表A2的示數(shù)為（）A．3mAB．0

C．48mAD．Ａ與ＣＢ

3．一理想變壓器，其原線圈2200匝，副線圈440匝，并接一個(gè)100Ω的負(fù)載電阻，如圖所示。

（1）當(dāng)原線圈接在44V直流電源電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為________V,電流表示數(shù)為______A．

（2）當(dāng)原線圈接在220V交變電源上時(shí)，電壓表示數(shù)為________V，電流表示數(shù)為_______A,此時(shí)輸入功率為_______W．00440.4419.36

4．一理想變