《2017_2018学年高中物理第二章交变电流6变压器课件教科版选修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018学年高中物理第二章交变电流6变压器课件教科版选修（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6 变压器,第二章 交变电流,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.掌握理想变压器的功率关系. 3.理解变压器的变压规律和变流规律，并运用此规律解决实际问题.,目标定位,二、理想变压器的规律,三、电压互感器和电流互感器,栏目索引,一、变压器的结构与原理,对点检测 自查自纠,一、变压器的结构与原理,知识梳理,1.变压器的结构：如图1所示，为变压器的示意图和在电路图中的符号.,图1,(1)变压器的构造：闭合铁芯、原线圈(匝数用n1表示)、副线圈(匝数用n2表示).输入电压是U1，输出电压是U2，两个线圈都绕在 上.,闭合铁芯,答案,3.原、副线圈的地位 (1)原线圈在
2、其所处回路中充当负载. (2)副线圈在其所处回路中充当 . 4.变压器 (填“改变”或“不改变”)交流电的频率.,(2)原线圈：与 相连接的线圈，又叫做 . (3)副线圈：与 相连的另一个线圈，又叫做 . 2.变压器的工作基础是互感现象，由于互感作用，穿过原、副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率 相等，若原线圈匝数为n1，则U1n1 ，副线圈匝数为n2，则U2n2 ，所以 _ .,答案,交流电源,初级线圈,负载,次级线圈,电源,不改变,【深度思考】,(1)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 连接到交流电源的两端，另一个 线圈连接到小灯泡上(如图2所示)，小灯泡能发光吗？为什
3、么？,答案 能.当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁通量，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光.,答案,图2,(2)若把交流电源改为蓄电池，小灯泡发光吗？,答案 不发光.,典例精析,例1 理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是( ) A.每匝线圈中磁通量的变化率 B.交变电流的频率 C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势,总结提升,ABC,答案,返回,总结提升,变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变功率和交变电流的频率.,返回
4、,二、理想变压器的规律,知识梳理,1.理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失. (2)原副线圈不计内阻，即也无能量损失. 2.理想变压器的功率关系 从能量守恒看，理想变压器的输入功率 输出功率，即P入 . 3.变压器的变压关系 (1)只有一个副线圈： (2)有多个副线圈：,答案,等于,P出,4.电流关系 (1)只有一个副线圈时，由U1I1U2I2，得：n1I1n2I2，即 (2)当有多个副线圈时，由I1U1I2U2I3U3得：n1I1 n3I3 5.电压、电流、功率的制约关系 (1)电压制约：输入电压 决定输出电压 .(填“U1”或“U2”) (2)功率制约： 决定 ，这体现了
5、能量守恒的特点.(填“P出”或“P入”) (3)电流制约：输出电流 决定输入电流 .(填“I1”或“I2”),n2I2,U1,U2,P出,P入,I2,I1,答案,【深度思考】,变压器为什么不能改变交流电的频率？,答案 因为原、副线圈中的磁通量变化情况相同，所以变压器不能改变交流电的频率.,答案,例2 如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221， 和 均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB两端电压u112sin 100t (V).下列说法正确的是( ) A.电流频率为100 Hz B. 的读数为24 V C. 的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W,典例精析,解析答案,总结提升,图
6、3,返回,答案 D,总结提升,总结提升,(1)电压表、电流表示数均为有效值. (2)理想变压器P入P出. (3)变压器不改变频率，即原、副线圈电流频率相等.,针对训练 如图4所示，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是( ) A.变压器输入功率为484 W B.通过原线圈的电流的有效值为0.6 A C.通过副线圈的电流的最大值为2.2 A D.变压器原、副线圈匝数比n1n2113,图4,解析答案,解析 变压器的输入功率P1P2I2U22.260 W
7、132 W，选项A错误；,答案 BD,例3 如图5所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1n2n31051，其中n1接到220 V的交流电源上，n2和n3分别与电阻R2、R3组成闭合回路.已知通过电阻R3的电流I32 A，电阻R2110 ，求通过电阻R2的电流I2和通过原线圈的电流I1.,图5,解析答案,总结提升,返回,解析 由变压器原、副线圈电压比等于其匝数比可得，加在R2上的电压,根据输出功率等于输入功率得： U1I1U2I2U3I3 代入数据解得通过原线圈的电流为： I10.7 A.,答案 1 A 0.7 A,总结提升,总结提升,含多个副线圈的变压器，电压仍与匝数成正比，但电流关系只能通
8、过功率关系来判断.,返回,1.电压互感器 (1)构造：小型降压变压器，如图6甲所示. (2)接法：原线圈 在高压电路中，副 线圈接电压表；为了安全，外壳和副线圈应 . (3)作用：将 电压变为 电压，通过测量低电压，计算出高压电路的电压.,三、电压互感器和电流互感器,知识梳理,图6,并联,接地,高,低,答案,2.电流互感器 (1)构造：小型升压变压器，如图乙所示. (2)接法：原线圈 在被测电路中，副线圈接电流表.为了安全，外壳和副线圈应 . (3)作用：将 电流变成 电流，通过测量小电流，计算出被测电路中的大电流.,串联,接地,大,小,答案,典例精析,例4 普通的交流电流表不能直接接在高压输
9、电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，如图7所示，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则( ) A.ab接MN、cd接PQ，IabIcd B.ab接MN、cd接PQ，IabIcd C.ab接PQ、cd接MN，IabIcd D.ab接PQ、cd接MN，IabIcd,解析答案,图7,总结提升,返回,解析 根据单一副线圈的理想变压器原理，电流比值等于匝数比的倒数，可得ab接MN、cd接PQ，IabIcd，故B正确.,B,总结提升,(1)电压互感器U1U2，n1n2； (2)电流互感器I1I2，n1n2.
10、 (3)电压互感器应并联接入电路，电流互感器应串联接入电路.,返回,1.(变压器原理分析)关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) A.通有正弦交变电流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不相等 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,C,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,解析答案,解析 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量变化，A错误； 因理想变压器无漏磁，故B错误； 由互感现象知C正确； 原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原、副线圈通过磁场联系在一起，故D错误.,
11、2.(理想变压器基本规律的应用)如图8所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为201，两个标有“12 V,6 W”的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( ) A.120 V,0.10 A B.240 V,0.025 A C.120 V,0.05 A D.240 V,0.05 A,1,2,3,4,解析答案,图8,D,1,2,3,4,3(理想变压器基本规律的应用)(多选)如图9所示， 一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u 3sin 314t V的交变电流原线圈匝数n1100匝， 副线圈匝数n2200匝，则( ) A将击穿电压为
12、6 V的电容器接在C、D两端，能正常工作 B把电磁打点计时器接在C、D两端，打点周期为0.02 s C把额定电压为6 V的小灯泡接在C、D两端，小灯泡能正常工作 D把交流电压表接在C、D两端时，电压表读数为8.48 V,解析答案,图9,1,2,3,4,答案 BC,1,2,3,4,4.(互感器的应用)如图10所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为( ) A.2.2103 W B.2.2102 W C.2.2108 W D.2.2104 W,解析答案,返回,解析 由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压输电线的电压U220103 V，则高压输电线的送电功率PUI2.2108 W.,图10,C,本课结束,
