2022年高二物理变压器教案学案 .pdf

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1、名师精编精品教案第四节变压器编写：杨永艳使用时间：【学习目标】1、 知道变压器的构造，能说出变压器的工作原理。2、 能根据变压器的工作原理推导变压器的电压与匝数的关系。3、 知道什么是理想变压器，会推导理想变压器的电流与匝数的关系。4、 理解变压器工作时的制约关系，并会解决相关问题。【学习重点】电压关系，电流关系及功率关系的理解与应用【学习过程】一、变压器1.变压器的构造: 原线圈、副线圈、铁芯2电路图中符号二、变压器的工作原理阅读课本 P41，要求能用自己的话说出变压器的工作原理。1、是变压器工作的基础。2、铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。三、理想变压器的规律1

2、、理想变压器特点： （1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻2、电压关系（1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用（2）输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈的匝数比共同决定。若 n 1n2，则 U1U2为降压变压器若 n1n2， 则 U1U2为升压变压器3、功率关系P入=P出补充：一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系（1）电压关系：（2）电流关系根据 P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n3 铁芯副线圈原线圈U112nnU22121nnUU2121nnUU2121nnUU3131nnUU3232nnUU精选学习资料 - - - - - - -

3、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页名师精编精品教案四、 U、I、P 的决定关系1、电压制约关系：U2= 2、电流制约关系：3、功率关系：输入功率 P1由输出功率P2决定，用多少电能就输入多少电能若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零五、理想变压器动态分析问题：（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断 U2变化情况（2）判断负载电阻变大或变小（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I2的变化情况（4）最后由P入=P出判断原线圈中电流I1的变化情况例 1：一台变压器原线圈输入380V 电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150

4、匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？例 2、如图 273 所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=4 1，当导线AB 在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表 A1的示数为 12mA ， 则电流表 2 的示数为（）A3mA B48mA C与 R 的阻值有关D0 例 3. 如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接 220 V 交流电源，副线圈接额定功率为20 W 的灯泡L，灯泡正常发光当电源电压降为180 V 时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？题 9精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结

5、- - - - - - -第 2 页，共 5 页名师精编精品教案例 4. 如图所示的理想变压器, 输入电压U1 =220 伏，各线圈匝数之比 n1:n2: n3=10:5:1 。R2=110 欧, 测得通过R3的电流 I3=2A。求：流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和 I1各为多少？例 5. 如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在 220V的市电上，向额定电压为1.80 104V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便熔断. (1) 溶丝的熔断电流是多大？(2) 当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的

6、输入功率是多大？【当堂检测】1. 对于理想变压器下，下列说法中正确的是 ( ) A.原线圈的输入功率，随副线圈输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大C.原线圈的电压，不随副线圈输出电流变化而变化D.当副线圈电流为零时，原线圈电压为零2. 如图所示，理想变压器的输入端电压 u=311 sin100 t(V) ，原副线圈的匝数之比为:n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则( ) A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 V C.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W 3. 如图所示， M 为理想变压器，电源电压不变，

7、当变阻器的滑动头 P 向上移动时，读数发生变化的电表是 ( ) A.A1 B.A2 C.V1 D.V24. 如图所示， 一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1 ，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡 L，则 ( ) A.灯 L 也能正常发光 B.灯 L 比另三灯都暗精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页名师精编精品教案C.灯 L 将会被烧坏 D.不能确定5. 如图所示，某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增

8、大，可使 ( ) A.原线圈匝数n1增加 B.副线圈匝数n2增加C.负载电阻R的阻值增大 D.负载电阻R的阻值减小6. 一个理想变压器， 原线圈和副线圈的匝数分别为n1和 n2， 正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和 U2， I1和 I2，P1和 P2，已知 n1n2，则（）A.U1U2，P1P2 B.P1=P2，I1I2 C.I1I2，U1U2 D.P1P2，I1I27. 如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b 表示电表， 已知电压比为 100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则 ( ) A.a 为电流表， b 为电压表 B.a为电压表， b 为电

9、流表C.线路输送电功率是2200W D.线路输送电功率是2.2 106W 8. 有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为n1:n2=2:1 ，原线圈上交流电源的电压u=2202sin100 （t ） ，Q 为保险丝，其额定电流为1A，R为负载电阻，如图所示，变压器正常工作时R的阻值 ( ) A. 不能低于 55 B.不能高于55 C. 不能低于 77 D.不能高于779. 将输入电压为220V、输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V 的变压器，副线圈原来是30 匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为 ( ) A.120 匝 B.150匝 C.180匝 D.220匝10. 如图所示，

10、理想变压器初、次级线圈的匝数之比n1:n2=2:1 ，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U，则次级线圈的输出电压为( ) A.2U B.3U C.U52 D.U4311. 如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则 ( ) A.保持 U1及 P的位置不变， S由 a 合到 b 时， I1将增大B.保持 P的位置及U1不变， S由 b 合到 a 时， R消耗的功率增小C.保持 U1不变， S合在 a 处时，使P上滑， I1将增大D.保持 P的位置不变，S合到 a 处时，若U1增大， I1将增大图（a）A 铁图（

11、b）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页名师精编精品教案12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2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.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 13.理想变压器原线圈接交变电压，副线圈由粗、 细环如图所示方式连接，已知细环电阻是粗环电阻的2 倍，当细环套在铁芯

12、上时,a.b两点的电压为1.2 V.现图示连接处a、b 两点的电压为多少V. 14图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？15为了安全，机床上照明用的电压是36V ，这个电压是把220V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100 匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W 的灯泡供电，原副线圈的电流各是多少？16. 要设计一变压器，这个变压器在一口字形铁芯上绕三个线圈，甲为初级线圈，接在U1=220V照明电路上， 乙和丙为次级线圈，要求乙输出电压U2=36V，额定输出功率P2=100W ；要求丙输出电压U2=6.0V，额定输出率为P3=10W ，已知乙线圈需绕n2=180 匝，则 :(1) 甲线需绕匝数n1为多少？ (2) 当乙、丙两个次级线圈都满负荷工作时，不考虑变压器能量的损耗，甲线圈内通过的电流I1为多少？ (3) 考虑到线圈中电流的大小，实际绕制三个线圈的导线，按从粗到细的顺序是怎样的【课堂小结】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页