【课件】变压器 课件 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、变压器变压器（第一课时）（第一课时）（第一课时）（第一课时）新人教版新人教版 选择性必修二选择性必修二 第第三三章章【学习目标】【学习目标】1、知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线图电 流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。（物理观念）2、知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。（科学思维）3、经历探究变压器原、副线图电 压与匝数的关系的过程，提高科学探究的能力。（科学探究）4、在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯，养成尊重实验数据的严谨科学态度。（科学态度与责任）三峡水电站三峡水电站

2、三峡工程右岸电站外送输电线路三峡工程右岸电站外送输电线路输出：输出：5V5V输出：输出：59V59V一、变压器的结构变压器连接方式变压器连接方式变压器示意图变压器示意图（次级线圈）（初级线圈）二、变压器的工作原理变压器的原理：变压器的原理：互感现象互感现象是变压器的工作基础。是变压器的工作基础。【典例典例】1、变压器的原理：、变压器的原理：是变压器的工作基础。是变压器的工作基础。2、电电流流通通过过原原线线圈圈时时在在铁铁芯芯中中激激发发，由由于于电电流流的的大大小小、方方向向在在不不断断变变化化，铁铁芯芯中中的的磁磁场场也也在在不不断断变变化化。变变化化的的磁磁场场在在副副线线圈圈中中产产生

3、生，所所以以尽尽管管两两个个线线圈圈之之间间没没有有导导线线相相连连，副副线线圈圈也也能能够输出电流。够输出电流。互感现象互感现象磁场磁场感应电动势感应电动势想一想变压器原、副线圈不在一个回路中，是如何传递变压器原、副线圈不在一个回路中，是如何传递能量的能量的？1 1、线圈导线有电阻、线圈导线有电阻2 2、铁芯中产生涡轮、铁芯中产生涡轮3 3、交变电流产生的磁场不、交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内。可能完全局限在铁芯内。三、变压器能量损耗的原因减少能量损耗的方法1 1、合理选择导线的直径和材质、合理选择导线的直径和材质2 2、铁芯用彼此绝缘的多层硅钢片制成、铁芯用彼此绝缘的多层硅钢片制

4、成3 3、采用闭合铁芯减少漏磁、采用闭合铁芯减少漏磁变电站中的大型变压器变电站中的大型变压器变压器输出功率与输入功率之比叫作变压器输出功率与输入功率之比叫作变压器的效率变压器的效率（大型变压器满负荷工作时效率可达大型变压器满负荷工作时效率可达95%95%）。）。我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。理想化模型理想化模型四、理想变压器P P入入=P=P出出规律规律:，即即U U1 1I I1 1=U U2 2I I2 2请基于以下情景，推导理想变压器原、副线圈电请基于以下情景，推导理想变压器原、副线圈电压之比与原、副线圈匝数的关系。压之比与原、副线圈

5、匝数的关系。理想变压器模型理想变压器模型想一想原、副线圈中感应电动势分别为：原、副线圈中感应电动势分别为：则则若不考虑原线圈电阻则若不考虑原线圈电阻则若不考虑副线圈电阻则若不考虑副线圈电阻则由由得得 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验实验1 1：控制输入电压和原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，测量输控制输入电压和原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，测量输出电压。出电压。实验次数实验次数 原线圈匝原线圈匝数数n1（匝）（匝）副线圈匝数副线圈匝数n2（匝）（匝）输入电压输入电压U1（V）输出电压输出电压U2（V）14002004.251.9924008004.2

6、57.88340014004.2413.7845 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验实验2 2：控制输入电压和副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，测量：控制输入电压和副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，测量输出电压。输出电压。探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验次数实验次数 原线圈匝原线圈匝数数n1（匝）（匝）副线圈匝数副线圈匝数n2（匝）（匝）输入电压输入电压U1（V）输出电压输出电压U2（V）14002004.251.9924008004.257.88340014004.2413.7841002006.612.954

7、002006.63.1 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系理想变压器实践和理论分析都表明，理想变压器原、副线圈的电实践和理论分析都表明，理想变压器原、副线圈的电压之比，等于原副线圈的匝数之比，即压之比，等于原副线圈的匝数之比，即原原原原线线线线圈圈圈圈副副副副线线线线圈圈圈圈U U1 1 n1n2I1I1B原原E2E1B副副I2I2U U2 2 由于理想变压器由于理想变压器 P P入入=P=P出出U U1 1I I1 1=U U2 2I I2 2即即（适用于一个副线圈的变压器）（适用于一个副线圈的变压器）（适用于一个副线圈的变压器）（适用于一个副线圈的变压

8、器）五、变压器的分类1、当、当n2 n1时，时，U2U13、当、当n2n1时，时，U2U12、当、当n2=n1时，时，U2=U1 升压变压器升压变压器 等压变压器等压变压器 降压变压器降压变压器堂堂清堂堂清1、判一判判一判(1)变压器能改变所有电流的电压。变压器能改变所有电流的电压。()(2)理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。()(3)理想变压器是客观存在的。理想变压器是客观存在的。()(4)使用于任何理想变压器使用于任何理想变压器。()堂堂清堂堂清2(2(多选多选)、关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是（、关

9、于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是（）A A.通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等C C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D 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BC3 3、有些机床为了安全，照明电灯用的电压是、有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V36V，这个电压是把，这个电压是把380 V380 V的电圧降圧后得到的。如果変圧器的原线圏是的电圧降圧后得到的。如果変圧器的原线圏是14401440匝，副线匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220V220V，则输出电压是，则输出电压是多少？多少？解：U1=380V、U2=36V、n1=1440（1）由 ，可求的n2=136（2）若U1=220V，由 ，可求的U2=20.8V课堂小结科学思维科学思维建构理想化模型建构理想化模型 理想变压器理想变压器实际变压器实际变压器