多彩课堂高中物理 5.4《变压器》课件 新人教选修32.ppt

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1、 第五章：交变电流 第 4 节：变压器12021/8/8 星期日1.了解变压器的构造。了解变压器的构造。2.了解变压器的工作原理。了解变压器的工作原理。3.知道变压器的电学规律。知道变压器的电学规律。4.了解几种类型的变压器。了解几种类型的变压器。22021/8/8 星期日 本节课主要是围绕本节课主要是围绕“变压器为什么能改变电压变压器为什么能改变电压”变压器变压器是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程。采用是怎样改变电压、电流等问题为线索来展开教学过程。采用定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象

2、，再通过学生探究活动，验证电压与先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。匝数的关系，推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。利用列表展示生活中一些不同需求电压的用电器，提出利用列表展示生活中一些不同需求电压的用电器，提出如何将如何将 220 V 照明电路的电压来满足不同需求的问题，引发照明电路的电压来满足不同需求的问题，引发学生思考，从而导入新课。学生思考，从而导入新课。通过学习通过学习变压器的结构变压器的结构，变压器的工作原理变压器的工作原理等等实验视频，让学生体会变压器的结构和功能，并让学生探讨实验视频，让学生体会变压器的结构和功能，

3、并让学生探讨出变压器的电学规律。出变压器的电学规律。最后，通过例题的讲解，帮助学生掌握变压器输入输出最后，通过例题的讲解，帮助学生掌握变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的公式和因果关系电压、电流、功率大小之间的公式和因果关系。32021/8/8 星期日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3 V机床上的照明灯机床上的照明灯36 V扫描仪扫描仪12 V防身器防身器3000 V手机充电手机充电器器4.2 V 4.4 V 5.3 V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6 V 9 V 12 V彩色电视机显像管彩色电视机显像管十几万伏

4、十几万伏 观观察如下表格，思考：我国民用察如下表格，思考：我国民用统统一供一供电电均均为为 220 V，那么如何使，那么如何使这这些些额额定定电压电压不是不是 220 V 的的电电器器设备设备正正常工作的呢？常工作的呢？42021/8/8 星期日52021/8/8 星期日3.闭合铁芯闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成：绝缘硅钢片叠合而成1.原线圈原线圈(初级线圈初级线圈)：接电源：接电源2.副线圈副线圈(次级线圈次级线圈)：接用电器：接用电器变压器的结构变压器的结构变压器的结构变压器的结构 U1U2 n1n2副线圈副线圈原线圈原线圈铁铁 芯芯62021/8/8 星期日n1n24.4.原线圈其匝数用原

5、线圈其匝数用原线圈其匝数用原线圈其匝数用 n1 n1 表示，对应电压为表示，对应电压为表示，对应电压为表示，对应电压为 U1U15.5.副线圈其匝数用副线圈其匝数用副线圈其匝数用副线圈其匝数用 n2 n2 表示，对应电压为表示，对应电压为表示，对应电压为表示，对应电压为 U2U2 U1U2 n1n21.变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器副线圈和原线圈电路是否相通？2.变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压压 U1 后，副线圈电压后，副线圈电压 U2 是怎样产生的？是怎样产生的？72021/8/8 星期日变压器工作原理变压器工作原理变压器

6、工作原理变压器工作原理若给原线圈接直流电压若给原线圈接直流电压 U1，则副线圈电压，则副线圈电压 U2 多大多大？0 U1U2 n1n2 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能(U1、I1)到磁场能（变化的磁场）再到电能到磁场能（变化的磁场）再到电能(U2、I2)的转化。的转化。82021/8/8 星期日 如果在能量转化的过程中能量损失很小，能如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，即没有任何能量损失够略去原、副线圈的电阻，即没有任何能量损失的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又

7、一种理想化模型。又一种理想化模型。92021/8/8 星期日若不考虑原副线圈的内阻有若不考虑原副线圈的内阻有 U1=E1 U2=E2 原、副线圈中产生的感应电动势分别为原、副线圈中产生的感应电动势分别为1.理想变压器的变压规律理想变压器的变压规律I1I2n1n2U1U2 理想变压器原副线理想变压器原副线圈的端电压之比等圈的端电压之比等于这两个线圈的匝于这两个线圈的匝数之比数之比102021/8/8 星期日n2 n1 U2 U1 n2 n1 U2 U1 升压变升压变升压变升压变压器压器压器压器n2 n1 U2 U1 n2 n1 U2 U1 降压变降压变降压变降压变压器压器压器压器I1I2n1n2

8、U1U2 2.理想变压器功率规律理想变压器功率规律即即:U1I1=U2I2P出出=P入入输出功率等输出功率等输出功率等输出功率等于输入功率于输入功率于输入功率于输入功率3.理想变压器的电流规律理想变压器的电流规律此公式只适用于一个副线圈的变压器！此公式只适用于一个副线圈的变压器！理想变压器原副线圈的电理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比流跟它们的匝数成反比112021/8/8 星期日1.理想变压器原、副线圈的匝数比理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2 4:1，当导，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表中电流表

9、 A1 的示数的示数 12 mA，则电流表，则电流表 A2 的示数为的示数为()A3 mA B0 C48 mA D与负载与负载 R 的值有关的值有关Bn1n2A1 A2 vB122021/8/8 星期日有多个副线圈的理想变压器的电流关系有多个副线圈的理想变压器的电流关系有多个副线圈的理想变压器的电流关系有多个副线圈的理想变压器的电流关系一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为 n1，两个，两个副线圈的匝数分别为副线圈的匝数分别为 n2 和和 n3，相应的电压分别为，相应的电压分别为 U1、U2 和和 U3，相应的电流分别为，相应的电流分别为

10、I1、I2 和和 I3，根据变压器的工作原理可，根据变压器的工作原理可得：得：I2n2U2 I1n1U1I3n3U3 由由P出出=P入得入得132021/8/8 星期日2.如如图图所所示示，理理想想变变压压器器的的交交流流输输入入电电压压 U1=220 V，有有两两组组副副线线圈圈，其其中中 n2=36 匝匝，标标有有“6 V 9 W”“12 V 12 W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求：(1)n2 1320 匝匝 n3=72 匝匝(2)I1=0.095 A(1)原线圈的匝数为原线圈的匝数为 n1 和另一副线圈的匝数和另一副线圈的匝数 n3；(2

11、)原线圈的电流原线圈的电流 I1。n2n1n3142021/8/8 星期日U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器 自耦变压器的原副自耦变压器的原副自耦变压器的原副自耦变压器的原副线圈共用一个线圈线圈共用一个线圈线圈共用一个线圈线圈共用一个线圈n1n2U1U2152021/8/8 星期日 A电电流流互互感感器器电电压压互互感感器器V 使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数 使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数162021/8/8 星期日172021/8/8 星期日1.一理想变压器，原线圈匝数一理想变压器，原线圈匝数 n1=1100，接在电

12、压，接在电压 220 V的交流电源上，当它对的交流电源上，当它对 11 只并联的只并联的“36 V 60 W”的灯泡的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数 n2=_，通过原线圈的电流，通过原线圈的电流 I1=_。1803 A182021/8/8 星期日2.钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读钳形电流表的外形和结构如图甲所示。图甲中电流表的读数为数为 1.2 A。图乙中用同一电缆线绕了。图乙中用同一电缆线绕了 3 匝，则匝，则()A.这种电流表能测直流电流，图乙的读数为这种电流表能测直流电流，图乙的读数为 2.4 A B.这种电流

13、表能测交流电流，图乙的读数为这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 0.4 A C.这种电流表能测交流电流，图乙的读数为这种电流表能测交流电流，图乙的读数为 3.6 A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图乙的读数为数为 3.6 A甲甲A铁铁芯芯乙乙C192021/8/8 星期日3.为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图。装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图。问：问：(1)电路正常工作时，电路正常工作时，b 线圈是没有

14、电流的，原因是什么？线圈是没有电流的，原因是什么？(2)如果站在地上的人不小心接触火线时，如果站在地上的人不小心接触火线时，b 线圈为什么会线圈为什么会产生感应电流？产生感应电流？202021/8/8 星期日答案答案 （1）电流互感器）电流互感器 a 侧两线圈完全相同，流过两线圈的侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b 侧侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流。线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流。（2）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回发电厂，）火线的电流有一部分流经人体，经大地流回

15、发电厂，a侧两线圈电流大小不等，产生侧两线圈电流大小不等，产生“剩余电流剩余电流”在铁芯中产生变在铁芯中产生变化的化的“剩余磁通剩余磁通”，b 侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产侧线圈中磁通量发生变化，线圈中产生感应电流。生感应电流。212021/8/8 星期日A.U 增大、增大、I 增大、增大、P1 增大增大B.U 不变、不变、I 减小、减小、P1 增大增大C.U 减小、减小、I 减小、减小、P1 减小减小D.U 不变、不变、I 减小、减小、P1 不变不变4.如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。电器，线路电阻不计。

16、S 原来闭合，且原来闭合，且 R1=R2，现将，现将 S 断断开，那么交流电压表的示数开，那么交流电压表的示数 U、交流电流表的示数、交流电流表的示数 I 和用和用电器上电器上 R1 的功率的功率 P1 将分别是将分别是()DA V R1 R2 S 222021/8/8 星期日9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 6:10:35 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/272022/11/27202

17、2/11/27Nov-2227-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、他乡生白发，旧国见青山。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/2

18、72022/11/2727 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 6:10:35 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov

19、-2227-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、少年十五二十时，步

20、行夺得胡马骑。2022/11/272022/11/2727 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 6:10:35 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、越是无能的人

21、，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/272022/11/2727 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/27MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉232021/8/8 星期日