《2017教科版高中物理选修（3-2）2.6《变压器》word学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017教科版高中物理选修（3-2）2.6《变压器》word学案（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案学案 6 6 变压器变压器学习目标定位 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握 理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并 能推导出原、副线圈的电流关系1当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生 的现象，称为互 感利用互感现象，可以把 从一个线圈传递到另一个线圈 2电流在一段电路上做功的功率 P 等于 ，即 P .一、变压器的结构与原理 1变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的 组成的，与 连接的 线圈叫原线圈，也叫初级线 圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈 2变压器的原、副线圈并不相连，电能从原线圈通过 传输给
2、副线圈二、变压器的电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成 比，即.U1U2n1n2三、电流与匝数的关系理想变压器原、副线圈中的电流 I1、I2 与它们的匝数 n1、n2 的关系：.I1I2n2n1四、电压互感器和电流互感器 1电压互感器是一种 变压器，它的初级 在高压交流线路上，次级则与交流 电压表相连 2电流互感器是一种 变压器，它的原线圈 在被测交流电路中，副线圈与 交流电流表相连.一、变压器的原理及电压与匝数的关系问题设计 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两 端，另一个线圈连到小灯泡上(如图 1 所示)图 1 (1)小灯泡
3、能发光吗？为什么？ (2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？ (3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因要点提炼 1 是变压器的工作基础因此变压器只对 的电流起作用，对 电流不起作用(后两空填“变化”或“恒定”) 2变压器 (填“能”或“不能”)改变交变电流的频率 3变压器中的电压关系：(1)只有一个副线圈：.U1U2n1n2(2)有多个副线圈：U1n1U2n2U3n34原、副线圈的地位 (1)原线圈在其所处回路中充当负载 (2)副线圈在其所处回路中充当 二、理想变压器中的功率关系及电流关系 问题设计 1什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈
4、中的功率有什么关系？2若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？3若有多个副线圈时，电流与匝数间的关系是什么？要点提炼 1理想变压器的特点： (1)变压器铁芯内无 ；无 损失 (2)原、副线圈不计 ，即无能量损失 实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器 2功率关系： 3电流关系：(1)若只有一个副线圈，有 I1U1 ，即.I1I2n2n1(2)当有多个副线圈时 I1U1 3 得 I1n1 三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析 1变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定时，输入电压 U1 决定输出电压 U2，n1n2即 U2.n2U1
5、n1(2)功率制约：P 出决定 P 入，P 出增大，P 入 ；P 出减小，P 入 ，P 出为 0，P 入为 0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定，且输入电压 U1 确定时，副线圈中n1n2的输出电流 I2 决定原线圈中的电流 I1，即 I1.n2I2n12对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是 RI2P 出P 入 I1； (2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是 n1、n2U2I2P 出P 入I1.一、对变压器的原理的理解 例 1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( ) A通过正弦交变电流
6、的原线圈产生的磁通量不变 B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈二、理想变压器基本规律的应用 例 2 理想变压器连接电路如图 2 甲所示，已知原、副线圈匝数比为 101，当输入电压 波形如图乙时，电流表读数为 2 A，则( )图 2 A电压表读数为 282 VB电压表读数为 28.2 V C输入功率为 56.4 WD输入功率为 40 W三、理想变压器中的动态分析 例 3 如图 3 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交变电压，I1 为原线圈中的电流，
7、则( )图 3 A保持 U1 及 P 的位置不变，K 由 a 扳向 b 时，I1 将增大 B保持 U1 及 P 的位置不变，K 由 b 扳向 a 时，R 消耗的功率减小 C保持 U1 不变，K 接在 a 处，使 P 上滑，I1 将增大 D保持 P 的位置不变，K 接在 a 处，若 U1 增大，I1 将增大1(对变压器原理的理解)如图 4 所示，理想变压器原、副线圈匝数之比 n1n241， 当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是 12 mA，则副线圈中电流表 的示数是( )图 4 A3 mA B48 mA C零 D与 R 阻值有关2(理想变压器基本规律的应用)如图 5 所示，理想变压
8、器原、副线圈匝数比为 201，两 个标有“12 V,6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中 电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是 ( )图 5 A120 V,0.10 A B240 V,0.025 A C120 V,0.05 A D240 V,0.05 A3(理想变压器中的动态分析)如图 6 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加 上交变电压 u，其瞬时值表达式为 u220 sin (100t) V，现把单刀双掷开关与 a 连接，2则( )图 6 A电压表的示数为 22 V B流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变 100 次 C在滑动变阻器的触头 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大 D若把单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，保持滑动变阻器的触头 P 不动，电压表示数变大， 电流表的示数变小
