江苏省启东市高中物理 第五章 交变电流 5.4 变压器课件 新人教选修32.ppt
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1、变压器变压器5.4 变压器变压器2021/8/8 星期日1用电器用电器额定工作电压额定工作电压用电器用电器额定工作电压额定工作电压随身听随身听3V3V机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V扫描仪扫描仪12V12V防身器防身器3000V3000V手机充电器手机充电器4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管黑白电视机显像管几万伏几万伏录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管十几万伏十几万伏2021/8/8 星期日2形形色色的形形色色的变压器器城乡变压器城乡变压器各式变压器各式变压器可拆式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器
2、变电站的大型变压器2021/8/8 星期日32.示意图示意图铁芯铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈3.电路图中符号电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘铁芯与线圈互相绝缘n1n21.构造：构造：（1）闭合铁芯）闭合铁芯（2）原线圈）原线圈(初级线圈初级线圈)（3）副线圈）副线圈(次级线圈次级线圈)一、变压器构造一、变压器构造2021/8/8 星期日4二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理 原原线线圈圈副副线线圈圈铁芯铁芯 U1U2n1n2互感现象：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由互感现象：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在于电流的大小、方向在不断变化，铁
3、芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。思考：如果输入直流电，会出现什么情况？思考：如果输入直流电，会出现什么情况？变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：现了：电能电能 磁场能磁场能 电能转电能转化化 (U1、I1)(变化的磁场变化的磁场)(U2、I2)2021/8/8 星期日5猜想：在输入电压一定的情况下，副猜想：在输入电压一定的情况下，副线圈两端的电压与哪些因素有关？线圈两端的电压与哪些因素有关？1、原线圈的匝数、原线圈的匝数n12、副线圈的匝数、副线圈的匝数n22021/8/8 星期日6
4、三、实验三、实验:探究变压器线圈两端的电探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系压与匝数的关系 1.1.方法：控制变量法方法：控制变量法3.3.器材器材2.2.电路设计电路设计2021/8/8 星期日7（1 1）保持）保持U1U1和和n1n1不变，改变不变，改变n2n2，研究，研究n2n2对对U2U2的的影响影响123n2U2U1=V n1=。（2）保持）保持U1和和n2不变，改变不变，改变n1，研究，研究n1对对U2的的影响影响U1=V n2=。123n1U22021/8/8 星期日8电压与匝数的关系：电压与匝数的关系：实验结论：实验结论：原副线圈两端电压之比原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的
5、匝数之比等于这两个线圈的匝数之比U1/U2=n1/n2若若n2n1n2n1，则，则U2 U1 U2 U1 称为称为 压变压器压变压器若若n2n1n2n1，则，则U2 U1 U2 U1 称为称为 压变压器压变压器升升 降降2021/8/8 星期日9四、理论探究四、理论探究理想变压器：理想变压器：原、副线圈不计电阻原、副线圈不计电阻铁芯不发热铁芯不发热无磁通量的漏失无磁通量的漏失2021/8/8 星期日10原、副线圈中产生的感应电原、副线圈中产生的感应电动势分别是：动势分别是：E1=n1/tE2=n2/tE1/n1=E2/n2若不考虑原副线圈的内阻，则若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E
6、2则：则：U1/U2=n1/n2I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U1 1U U2 2E E2 2E E1 12021/8/8 星期日11又因又因所以所以P2=U2I2P1=U1I1P2P1=即：原、副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数即：原、副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。成反比。U2U1由于能量守恒，原、副线圈功率相等由于能量守恒，原、副线圈功率相等I1I2n1 n2五、理想变压器变流规律五、理想变压器变流规律2021/8/8 星期日12注意：n变压器只改变交流电的电压，不改变交流电的周期和频率n输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈匝数比决定n输入功率P1由输出
7、功率（负载功率）P2决定2021/8/8 星期日13六、课堂小结六、课堂小结本节课主要学习了关于变压器的以下内容：本节课主要学习了关于变压器的以下内容：1 1结构：变压器主要由铁芯和线圈组成。结构：变压器主要由铁芯和线圈组成。2 2作用与原理：变压器可改变交变电流的电作用与原理：变压器可改变交变电流的电压和电流，利用了互感现象。压和电流，利用了互感现象。3 3理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。即理想化模型。即 P P输出输出=P=P输入输入 2021/8/8 星期日141、关于理想变压器的工作原理，以下说法正、关于理想变压器的工作原理，以下说法
8、正确的是确的是()A通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变不变B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等相等C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势感应电动势D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈七、巩固强化七、巩固强化C2021/8/8 星期日152、一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈、一理想变压器原线圈接交流电源，副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的为原来的2倍倍()A次级线圈的匝数增加为原
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