【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、1 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，、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、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。解变压器的工作原理。2 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、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。立理想模型这种思维方法。3 3、经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程，提高科学探、经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程，提高科学探究的能力。

2、究的能力。学习目标学习目标3.33.3变压器变压器生活中用电器的电压生活中用电器的电压 在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而我们国在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而我们国家民用统一供电电压是家民用统一供电电压是220V220V，那么如何使这些额定电压不是，那么如何使这些额定电压不是220V220V的电器的电器设备正常工作的呢？设备正常工作的呢？新课引入充电电压充电电压5V5V工作电压工作电压220V220V工作电压工作电压6V6V街头变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器形形色色的变压器形形色色的变压器1 1、变压器的构造、变压器的构造原线圈原线圈副线

3、圈副线圈闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成原线圈：原线圈：副线圈：副线圈：与交流电源相连的线圈，也叫与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈初级线圈与负载相连的线圈，也叫与负载相连的线圈，也叫次级线圈次级线圈2 2、变压器的示意图、变压器的示意图一一、变压器的原理、变压器的原理铁芯作用铁芯作用：磁感线经过铁芯构成磁回路磁感线经过铁芯构成磁回路,使整个磁路的磁场强度达到最大使整个磁路的磁场强度达到最大。（由于磁化，（由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大，大大提高了变压器的效率提高了变压器的效率）3 3、变压原理、变压原理n1n2铁芯铁芯U U1

4、 1U U2 2原线圈原线圈副线圈副线圈I I1 1I I2 2变压器变压器的的基本原理是利用原线圈基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感和副线圈之间的互感现象现象（1 1）变压器能量损耗）变压器能量损耗（2 2）理想变压器）理想变压器P1P21=24 4、理想变压器、理想变压器定义：定义：我们把没有能量损失的变压器叫作理我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。想变压器。变压器线圈通过电流时会发热；变压器线圈通过电流时会发热；交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内。交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内。铁芯在交变磁场的作用下也会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；特点：特点：原副

5、线圈没有电阻；原副线圈没有电阻；无磁通量漏失；无磁通量漏失；铁芯不发热；铁芯不发热；是理想化的物理模型。是理想化的物理模型。设穿过原线圈磁通量变化为设穿过原线圈磁通量变化为1 1，穿过副穿过副线圈磁通量变化为线圈磁通量变化为2 2。理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：U1=E1 U2=E2 1=2二二、电压与匝数、电压与匝数的关系的关系 结论：理想变压器，原结论：理想变压器，原、副副线圈线圈的电压比的电压比等于等于原、副线圈的匝数比原、副线圈的匝数比新课讲授 理想变压器原、副线圈理想变压器原、副线圈的端电压之比等于这的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比两

6、个线圈的匝数之比1 1、电压、电压关系关系 一个原线圈、多个副线圈的理想变压器，一个原线圈、多个副线圈的理想变压器，理想变压器中电压与匝数的关系为理想变压器中电压与匝数的关系为三、理想变压器的基本规律（基本三、理想变压器的基本规律（基本关系）关系）（1 1）升压变压器）升压变压器:n n2 2n n1 1 U U2 2U U1 1（2 2）降压变压器）降压变压器:n n2 2n n1 1 U U2 2U U1 1理想变压器：输出功率等于输入功率理想变压器：输出功率等于输入功率（成立条件：次级只有一个线圈！）（成立条件：次级只有一个线圈！）（1 1）P P输出输出P P输入输入（1 1）原）原副

7、线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比副线圈中的电流之比等于线圈匝数的反比2 2、功率功率关系关系P P2 2P P1 13 3、电流、电流关系关系（2 2）若）若有有多多个个副线圈副线圈则电流与匝数关系为则电流与匝数关系为 n1I1=n2I2+n3I3+（2 2）若）若有有多多个个副线圈副线圈I2n2U2 I1n1U1I3n3U3 U1U2I2I14 4、电压电压、电流、功率之间的因果关系、电流、功率之间的因果关系 UU1 1由电源决定由电源决定UU2 2由由U U1 1和匝数比决定：和匝数比决定：I I2 2由由U U2 2和负载决定：和负载决定：I I1 1由由I I2 2和匝数比决定：和匝

8、数比决定：输入功率输入功率P P1 1由输出功率由输出功率P P2 2决定：决定：P1P2P1街头变压器给用户供电示意图街头变压器给用户供电示意图1 1、U U1 1和和n n1 1、n n2 2不变可知：不变可知：U U2 2不变不变2 2、由于负载电阻减小，变压器的输出由于负载电阻减小，变压器的输出功率变大，功率变大，3 3、P P2 2=I I2 2U U2 2可得：可得：I I2 2变大变大4 4、P P1 1=P P2 2，P P1 1=I I1 1U U1 1可得：可得：I I1 1变大变大课后习题：课后习题：5 5题题5 5、几种常用变压器、几种常用变压器(1)(1)自耦变压器自

9、耦变压器:U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器升压变压器n1n2U1U2降压变压器降压变压器自耦变压器的原副线圈共用一个线圈自耦变压器的原副线圈共用一个线圈(2)互感器互感器:AV 电流互感器电压互感器使用时把原线圈与电使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数多于副线圈匝数使用时把原线圈与电使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数少于副线圈匝数(2020(2020浙江浙江1 1月选考月选考)如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数比为同的方式接在高

10、压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数比为k k1 1，电压表读数为电压表读数为U U，乙图中变压器原、副线圈的匝数比为，乙图中变压器原、副线圈的匝数比为k k2 2，电流表读数，电流表读数为为I I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为()()B1.1.变压器原理：变压器原理：2.2.理想变压器特点：理想变压器特点：利用利用互感现象互感现象实现电能到磁场能到电能的转化和传递实现电能到磁场能到电能的转化和传递变压器铁芯内无漏磁变压器铁芯内无漏磁原、副线圈不计内阻原、副线圈不计内阻忽略铁芯产生的热量忽略铁芯产生的热量3.3.理想变压器规律：理想变

11、压器规律：功率关系：功率关系：P P入入=P=P出出频率关系：频率关系：f f 1 1 =f f 2 2电压关系电压关系：电流关系：电流关系：次级只有一个线圈次级只有一个线圈课堂练习练习、如图所示，理想变压器的原线圈接在练习、如图所示，理想变压器的原线圈接在 的交流电源上，副线圈接有的交流电源上，副线圈接有R R55 55 的负载电阻，原、副线圈的负载电阻，原、副线圈匝数之比为匝数之比为2121，电流表、电压表均为理想电表，电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确下列说法正确的是（）的是（）A A电流表的示数为电流表的示数为1 AB1 AB原线圈的输入功率为原线圈的输入功率为C C电压表的示数

12、为电压表的示数为D D副线圈输出交流电的周期为副线圈输出交流电的周期为50s 50s A A 练习练习、(多选多选)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头副线圈匝数可以通过滑动触头Q Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R R0 0和和滑动变阻器滑动变阻器R R，P P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U U的正弦的正弦式交流电源，则式交流电源，则()A.A.保持保持Q Q的位置不动，将的位置不动，将P P向上滑动时

13、，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大B.B.保持保持Q Q的位置不动，将的位置不动，将P P向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读数变小C.C.保持保持P P的位置不动，将的位置不动，将Q Q向上滑动时，电流表读数变大向上滑动时，电流表读数变大D.D.保持保持P P的位置不动，将的位置不动，将Q Q向上滑动时，电流表读数变小向上滑动时，电流表读数变小BCBC课堂练习 练习、（多选）如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比练习、（多选）如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为为2:12:1，电流表、电压表均为理想电表，电流表、电压表均为理想电表，R R是光敏电阻（其阻值随

14、照射是光敏电阻（其阻值随照射光强度增大而减小）。原线圈接入电压随时间按光强度增大而减小）。原线圈接入电压随时间按 变变化的交流电，下列说法正确的是（）化的交流电，下列说法正确的是（）A A交流电的频率为交流电的频率为100HzB100HzB电压表的示数为电压表的示数为110VC110VC照射照射R R的光强度增大时，电流表的示数变大的光强度增大时，电流表的示数变大D D照射照射R R的光强度增大时，电压表示数变大，灯泡变得更亮的光强度增大时，电压表示数变大，灯泡变得更亮 BCBC 练习、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙所练习、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示，图乙

15、所示是其输入电压示是其输入电压u u的变化规律已知滑动触头的变化规律已知滑动触头P P0 0在图示位置时，原、副线在图示位置时，原、副线圈的匝数比为圈的匝数比为n n1 1:n:n2 2=10:1=10:1，电阻，电阻R=22R=22。下列说法正确的是（。下列说法正确的是（）A A通过通过R R的交变电流的频率为的交变电流的频率为100Hz100HzB B电流表电流表A A2 2的示数为的示数为2A2AC C此时变压器的输入功率为此时变压器的输入功率为22W22WD D将将P P0 0沿逆时针方向转动一些，电流表沿逆时针方向转动一些，电流表A A1 1的示数变小的示数变小C课堂练习 练习、如图所示，理想变压器原线圈的匝数为练习、如图所示，理想变压器原线圈的匝数为10001000，两个副，两个副线圈的匝数分别为线圈的匝数分别为n n2 2=50=50和和n n3 3=100=100，L L1 1是是“6V“6V，2W”2W”的小灯泡，的小灯泡，L L2 2是是“12V“12V，4W”4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L L1 1、L L2 2都都正常发光，那么，原线圈中的电流为（正常发光，那么，原线圈中的电流为（）A A B BC C D DC C