高二-粵教版-物理-選擇性必修2第三章第三節(jié)《變壓器 第1課時(shí)》課件

高二—粵教版—物理—選擇性必修2第三章第三節(jié)

變壓器

第1課時(shí)以下電器或電子設(shè)備的工作電壓你知道嗎？攝像頭12V洗衣機(jī)220V警用電擊棍2萬V智能手機(jī)3.7V發(fā)電廠發(fā)出的交流電壓高達(dá)幾萬伏家庭電路的電壓為220伏用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓手提電腦19.5V機(jī)床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機(jī)充電器4.2V4.4V5.3V彩色電視機(jī)顯像管幾萬伏

家庭電路的電壓是220V，如何使各種額定電壓不同的用電器正常工作呢？變壓器就是一種用于改變交流電壓的設(shè)備。形形色色的變壓器城鄉(xiāng)街頭的變壓器各式變壓器可拆式變壓器變電站的大型變壓器一、變壓器的構(gòu)造鐵芯原線圈副線圈鐵芯與線圈互相絕緣電路圖中符號(hào)原線圈副線圈輸入電壓輸出電壓n1n2思考與討論

把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個(gè)閉合鐵芯上，一個(gè)線圈連到交流電源的兩端，另一個(gè)線圈連到小燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？小燈泡為什么會(huì)發(fā)光？副線圈的電壓是怎么產(chǎn)生的？因?yàn)楦本€圈產(chǎn)生電壓。電流通過原線圈時(shí)，在鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng)，由于原線圈中電流的大小、方向不斷變化，則該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也不斷變化。這個(gè)變化的磁場(chǎng)不但穿過原線圈，也穿過了副線圈。變化的磁場(chǎng)在副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。問題：變壓器原副線圈不相通，那么原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？原線圈加交變電壓

副線圈中磁通量發(fā)生變化

在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)

電磁感應(yīng)副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)原線圈產(chǎn)生交變電流U1U2二、變壓器的工作原理從能量角度分析原線圈：輸入的電能

磁場(chǎng)能副線圈：

磁場(chǎng)能

輸出的電能變壓器的鐵芯起什么作用？

鐵芯存在，使絕大部分磁場(chǎng)集中在鐵芯內(nèi)，大大增強(qiáng)了變壓器傳輸電能的效率。實(shí)驗(yàn)：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

n1U1n2U2實(shí)驗(yàn)：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

n1U11600220Vn210012.4VU240053.0V101.34V202.70V304.05V1、n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器2、n2<n1

U2<U1——降壓變壓器3、該公式適用于理想變壓器變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系變壓器作用：改變交流的電壓，

不改變周期和頻率電能---磁場(chǎng)能---電能的轉(zhuǎn)換

變壓器的能量損耗很小，效率很高，特別是大型變壓器效率可達(dá)95%以上，所以實(shí)際計(jì)算中常把損耗的能量忽略不計(jì)。

P入＝P出理想變壓器思考1、實(shí)際的變壓器在運(yùn)行時(shí)，一般有哪些能量損耗呢？(1)線圈有電阻，電流流經(jīng)電阻，電阻發(fā)熱（銅損）(2)鐵芯在交變磁場(chǎng)中反復(fù)被磁化，鐵芯發(fā)熱（鐵損）理想變壓器

如果工作時(shí)變壓器的能量損耗忽略不計(jì)，副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率，這樣的變壓器就是理想變壓器。

2、理想變壓器是不考慮能量損耗的變壓器，輸入功率P1與輸出功率P2之間關(guān)系如何？3、請(qǐng)推導(dǎo)原副線圈中電流之比I1：I2=?P1=P2P入=P出U1I1=U2I2移項(xiàng)此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器n2U2

I1n1U1n3U3

“一原多副”的理想變壓器任意兩線圈兩端電壓之比等于匝數(shù)之比由

P入

=P出

得原線圈電能全部轉(zhuǎn)化為兩副線圈電能I2I3多個(gè)副線圈的理想變壓器一、變壓器的構(gòu)造1.示意圖2.符號(hào)二、變壓器的工作原理：1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電的電壓和電流2.能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場(chǎng)能→電能3.理想變壓器：三、理想變壓器的變壓、變流規(guī)律：課堂小結(jié)P入＝P出一個(gè)副線圈的變壓器n1n2U1U2無線充電技術(shù)初級(jí)線圈次級(jí)線圈輸出感應(yīng)電流輸入交流電謝謝觀看高二—粵教版—物理—選擇性必修2第三章第三節(jié)

變壓器第1課時(shí)答疑例1

關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是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(shí)候都不相等C.穿過副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈√解析通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的，由于面積S不變，故磁通量Φ變化，A錯(cuò)誤；因理想變壓器無漏磁，原、副線圈的磁通量相等，故B錯(cuò)誤；由互感現(xiàn)象知C正確；原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)化為電能，原、副線圈通過磁場(chǎng)聯(lián)系在一起，電流不通過鐵芯，故D錯(cuò)誤.例2

(多選)如圖所示，在用可拆變壓器“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A.用可拆變壓器，能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B.測(cè)量原、副線圈的電壓，可用“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表C.原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱時(shí)，副

線圈電壓大于原線圈電壓D.為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變

副線圈的匝數(shù)，研究其對(duì)副線圈電壓的影響√√根據(jù)輸入、輸出電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比可知，原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱時(shí)，副線圈電壓小于原線圈電壓，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.解析變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原、副線圈匝數(shù)之比都有關(guān)，因此需要用可拆變壓器研究，選項(xiàng)A、D正確.變壓器只對(duì)交流電壓有作用，故不能用直流電壓表測(cè)量原、副線圈的電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.例3

如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝22∶5，原線圈接在u1＝

的交流電源上，電阻R＝25Ω，

為理想交流電流表，則

的示數(shù)為A.12.44A B.8.80AC.2.00A D.2.83A√例4

如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝4∶1，電壓表和電流表均為理想電表，燈泡電阻RL＝110Ω，A、B端電壓u1＝

.下列說法正確的是A.副線圈輸出的交流電的頻率為2