《黑龙江省齐齐哈尔市第八中学人教版高中物理选修3-2开学前两周领学案：5.4 变压器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省齐齐哈尔市第八中学人教版高中物理选修3-2开学前两周领学案：5.4 变压器（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题目5.4 变压器 3课时学习目标1通过自主学习能说出几种常见变压器的构造，知道变压器的工作原理。2通过实验探究掌握理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。3了解变压器在生活中的应用。4. 运用理想变压器工作规律解决实际问题学习疑问学习建议 【自主学习】一、 变压器结构 （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈 级线圈 匝数用 表示 （3）副线圈 级线圈 匝数用 表示 （4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示. 画出变压器在电路中的符号： 二、理想变压器理想变压器“理想”在哪些方面？ 三、变压器的工作原理（）原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量，不仅穿
2、过_也穿过_，则副线圈中就要产生_尽管原、副线圈没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈 （2）原、副线圈的电压之比等于两个线圈的_，公式表示为_如果原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈低，这种变压器称为_；如果原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈高，这种变压器称为_ 在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫_现象 铁芯的作用是什么？ 【自研自悟】 问题1、由于互感现象，没有漏磁，原、副线圈中具有相同的磁通量，磁通量的变化率有什么特点？ 问题2、 根据法拉第电磁感定律，原线圈中的感应电动势E1=_，副线圈中的感应电动势E2=_
3、 问题3、由上面知：原副线圈中的感应电动势之比有什么关系？ 问题4、 在实际中，我们往往不计原、副线圈的电阻，则原副线圈两端的电压分别为U1=_, U2=_，因此有=_ 问题5、理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？ *问题6、如果副线圈个数有两个，根据理想变压器的关系推导出电压、电流和匝数的关系 电压：_ 电流：_【自主练习】 1、为了安全， 机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的。如果变感器的原线圈是1140匝，副线圈是多少？ 2、当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的
4、方法测量其他线圈的匝数；把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，求原线圈的匝数。 3、一台理想变压器，当原线圈接220V交流电源时，副线圈的输出电压是11V，如果保持原线圈的电压不变，将副线圈拆去18匝后，副线圈两电压降为8V，则原线圈的匝数为多少？ 4、如图所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有 （ ） A .将R上的滑片向上移动. B . 将R上的滑片向下移动. C .将电键S由1掷向2 C . 将电键S由1掷向3 探究一：理想变压器中电压、功率
5、、电流的规律 【典题探究】 例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为41,若原线圈加上u=1414sin100t （V）的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( ) A、250 V B、353.5 V C、499.8 V D、200 V 练习1如图所示为一理想变压器，K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，K由a合到b时，I1将增大B保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小C保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大 变式1
6、： 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则 （ ）AU=66V，k= B U=22V，k=CU=66V，k= DU=22V，k= 例2一个理想变压器，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，I1I2 练习2、如图所示，理想变压器原、
7、副线圈匝数比n1n2=41，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 C0 D因不知负载R的数值，无法求出 变式2：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？ 归纳总结：理想变压器的规律1、 对理想变压器，穿过两个线圈的磁通量始终相同，原线圈产生的电动势为E1n1，副线圈产生的电动势为E2n2，. 2、理想变压器原副线圈电压关系：， 若有多个副线
8、圈，则有= （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 3、功率关系：理想变压器根据能量守恒有 4、电流关系：只有一个副线圈时，由P1P2知，当有多个副线圈时，由P1P2P3 探究二、理想变压器中各物理量变化的决定因素如何？ 1、电压制约关系： 2、电流制约： 3、负载制约： 变压器副线圈中的功率P2由 决定，P2=P负1+P负2+； 变压器副线圈中的电流I2由 及 确定，I2=； 例3、图5.4-9是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有太大的波动。输出电压通过输电线输送给用
9、户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？ 练习3、变压器在使用中，下列说法中正确的是( ) A.原线圈中输入的电流，随着副线圈中的输出电流的增大而增大 B.原线圈输入的电压，随着副线圈中的输出电流的增大而增大 C.当副线圈空载(断路)时，原线圈中无电流 D.当副线圈空载时，原线圈上电压为零 例4、如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中正确的是 ( ) A、副线圈两端M、N的输出电压减小
10、 B、原线圈中的电流增大 C、通过灯泡L1的电流减小 D、副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 例5、如图，为一理想变压器，K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为原线圈中的电流强度，则：A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大【方法归纳】1、U、I、P的决定关系 一个确定的变压器，输出电压U2由 决定 输入功率P1由 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 ，
11、输出功率为零，则输入功率也为 ，输入电流为 ，2、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断 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 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 【练习】1如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )A电流表的示数为 AB电源输出功率为1 200 WC电流表的示数为 AD原线圈端电压为11 V2某变压器原、副线圈匝数比为559，原线圈所接电源电压按如图所示的规律变化，副线圈接有负
12、载，下列判断正确的是( )A输出电压的最大值为36 VB原、副线圈中电流之比为559C变压器输入、输出功率之比为559D交流电源电压有效值为220 V，频率为50 Hz3如图所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )图A在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D甲、乙两图中的电表均为交流电流表4如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB100 V，R040 ，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为_V，通过电阻R0的电流有效值为_A. 层次一 1（多选）正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上一定相等的是( )A电流的频率 B端电压的峰值 C电流的有效值 D电功率2用一理想变压器向一负载R供电，如图1所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )AI2增大,I1也增大 BI2增大,I1却减小CI2减小,I1也减小
