《2018高二物理人教版选修3-2课件：第5章 第4节变压器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高二物理人教版选修3-2课件：第5章 第4节变压器（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章,交变电流,第四节变压器,课 前 预 习,1构造 由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。 (1)原线圈：与_相连的线圈。 (2)副线圈：与_相连的线圈。 2原理 _现象是变压器的工作基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的_也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生_。 3作用 改变交变电流的_，不改变交变电流的_和_。,变压器原理,交流电源,负载,互感,磁场,感应电动势,电压,周期,频率,1理想变压器 没有_的变压器。 2电压与匝数的关系,电压与匝数的关系,能量损失,匝数,低,高,判一判 (1)变压器的工作原理是电磁感应。() (2)变压器的工作基础是互感现象。() (3)各种
2、电流接入变压器的输入端，变压器都能正常工作。() (4)原线圈的电压不随副线圈的输出电流的变化而变化。() (5)原线圈的电流随副线圈的输出电流的增大而增大。() (6)理想变压器的原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。(),C,答案：当开关S闭合后，变压器的原线圈中是恒定电流，铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞上电压为零。当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突然变小，在副线圈中会产生一个瞬时高电压(脉冲高电压可达104V左右)，使火花塞产生电火花。,课 内 探 究,探究一理想变压器的工作原理及规律,提示：当一个线圈中接上交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场通过闭合的
3、铁芯的导磁作用，进入另一个线圈中，产生感应电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。 虽然学生电源的电压并不等于灯泡的额定电压，但是灯泡可以正常发光，这说明，通过中间这个装置变压器，使加在灯泡上的电压等于灯泡的额定电压。说明，变压器可以改变交变电流的电压。 如果将图中的学生电源打到适当的直流电压挡上，灯泡就不亮了。,1理想变压器的特点 (1)原、副线圈的电阻不计，不产生热量。 (2)变压器的铁芯无漏磁，原、副线圈磁通量无差别。 (3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。,2工作原理 原线圈上加交变电压时铁芯中产生
4、交变磁场，即在副线圈中产生交变磁通量，从而在副线圈中产生交变电动势；当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向外界负载供电。从能量转化角度看，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置，一般地说，经过转化后电压、电流均发生了变化。,特别提醒：(1)变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值(或最大值)间的关系，对于某时刻的瞬时值其关系不成立。 (2)变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗，这是区别高、低压线圈的方法。,BD,解题指导：解答本题应注意以下几个方面：(1)原、副线圈中电流的频率关系。(2)原、副线圈中电压、电流与匝数的关系。(3)变压器的电动势关系、电压关系
5、、电流关系指的都是交流电的有效值(或最大值)间的关系。,BC,探究二变压器工作时的制约关系及动态分析,1电压制约 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2n2U1/n1 2电流制约 当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1n2I2/n1,3负载制约 变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负1P负2 变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2P2/U2 总功率P入P线P2 即变压器的输入功率是由输出功率决定的。 4对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 原
6、、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是RI2P2P1I1 负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2U2I2P2P1I1,特别提醒：(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。 (2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。,BCD,解析：A只将S1从2拨向1时，原线圈匝数减小，输出电压变大，故输出电流变大，输入电流即电流表的示数也变大，故A错误；B只将S2从4拨向3
7、时，副线圈匝数减小，输出电压变小，故输出电流变小，输入电流变小，故B正确；C只将S3从闭合变为断开，少一个支路，电压不变，总电阻变大，输出功率减小，则输入功率也减小，电流表的示数减小，故C正确；D只将变阻器R3的滑动触头上移，负载总电阻变大，输出电流变小，故输入电流减小，故D正确。,B,解析：当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，变压器副线圈的总负载的等效电阻增大，R1中电流减小，R1两端电压减小，电压表示数变大，R1消耗的电功率变小，选项A错误，B正确。当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，变压器副线圈输出电流减小，输出功率减小，根据变压器输入功率等于输出功率，变压
8、器输入功率减小，电流表A1示数减小，选项C错误。若闭合开关S，变压器副线圈的总负载的等效电阻减小，则R1中电流增大，R1两端电压增大，电压表示数减小，电流表A2示数减小，电流表A1示数增大，选项D错误。,素 养 提 升,1自耦变压器 如图所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用。,几种常见的变压器,2电压互感器 (1)构造：小型降压变压器，如图所示。 (2)接法：原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表；为了安全，外壳和副线圈应接地。 (3)作用：将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压电路的电压。,3电流互感器 (1)构造：小型升压变压器，如图所示。 (2)接法：原线圈串联在被测电路中，副线圈接电流表，为了安全，外壳和副线圈应接地。 (3)作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测电路中的大电流。,AD,A甲是电压互感器，输电线两端电压是2.2104V B乙是电压互感器，输电线两端电压是2.2103V C甲是电流互感器，通过输电线的电流是0.1A D乙是电流互感器，通过输电线的电流是100A,课 堂 达 标,课 时 作 业,
