《陕西省西安市庆安高级中学高二高中物理选修3-2导学案：007 5.4变压器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《陕西省西安市庆安高级中学高二高中物理选修3-2导学案：007 5.4变压器（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、策略与反思策略与反思 纠错与归纳纠错与归纳 【学习目标 】 1了解变压器的构造 2理解互感现象，理解变压器的工作原理 3理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决问题 4理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决问题 5知道课本中介绍的几种常见的变压器 重点：重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数，电流与匝数的关系 难点：难点：分析解决理想变压器基本问题 【自主学习】 复习回顾复习回顾 1产生感应电动势的条件是：_感应电动 势大小与_成正比法拉第电磁感应定律的表达式为 _ 2家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是_V 的_电流， 而交变电流在送往住户前
2、的电压都很高，要想得到用户需要的电压，就必须经过 _改变电压 预习导学预习导学 一、变压器 1定义：用来改变 的设备，称为变压器 2构造：变压器由一个 铁芯和两个线圈组成的 二、理想变压器 1理想变压器是一种 模型 理想变压器有三个特点： （1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量 都 （2）线圈绕组的电阻 ，无能损现象 （3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象 2理想变压器的变压原理：是 现象， 即是变压器变压的成 因 3能量转换：变压器是把电能转化为 又把磁场能转化为 的装置三、几种常用的变压器 1自耦变压器 2调压变压器 3互感器 电压互感器 电流互感器【合
3、作探究】 探究一理想变压器的基本关系 （1）输出功率等于输入功率P出P入，U1I1U2I2 （2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比：U1/U2=n1/n2 （3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈）：I1/I2=n2/n1（4）原副线圈的交变电流的周期T和频率f相同 探究二理想变压器的三个决定关系 （1）理想变压器 功率决定 功率当副线圈空载时，变压器的输 出功率为零，输入功率也为零零，并且输入功率随着负载的变化而变化若同时 有多组副线圈工作，则U1I1U2I2U3I3UnIn成立 （2）理想变压器 线圈两端电压由 线圈两端电压和匝数比所决 定无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组
4、副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足332211 nU nU nU（3）理想变压器 线圈中的电流决定 线圈中的电流原线圈中 的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流 关系为n1I1n2I2n3I3，其中n2、n3为工作的副线圈的匝数探究三、理想变压器的动态分析 【例 1】 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线 圈有可调电阻 R.设原线圈的电流为 I1，输入功率为 P1，副线圈的电流为 I2，输出 功率为 P2.当 R 增大时( ) AI1减小，P1增大 BI1减小，P1减小 CI2增大，P2减小 DI2增大，P2增大【独立思考】 当负载增
5、大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定 输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？【例 2】 理想变压器原、副线圈匝数比为 101，以下说法中正确的是( ) A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是 101 B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为 101 D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 11【例 3】一理想变压器，原线圈匝数 n11100，接在电压为 220 V 的交流电源上， 当它对 11 只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压 器副线圈的匝数 n2_，通过原线圈的电
6、流 I1_A【例 3】 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1n2115.原线圈与正弦交变电源 连接，输入电压 u 如图 1 所示副线圈仅接入一个 10 的电阻则( ) A流过电阻的电流是 20 A B与电阻并联的电压表的示数是 100 V2C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6103 J D变压器的输入功率是 1103 W【当堂检测】 1在正常工作的理想变压器的原副线圈中，数值上不一定相等的物理量为（ ） A交流电的频率 B端电压的最大值 C电流的有效值 D电功率2对于理想变压器，下列说法中正确的是（ ） A原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大 B原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流
7、增大而增大 C原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变化而变化 D当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3一个理想变压器，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（ ） AU1U2，P1P2 BP1P2，I1U2 DP1P2，I1I24图中，a、b为输入端，接交流电源，c、d为输出端，则输出电压大于输入电 压的电路是（ ）5.某变电站用原、副线圈匝数比为 n1n2的变压器，将远距离输来的电能送到用 户，如图 4 所示将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是( ) A原、副线圈电压比为 n2
8、n1 B原、副线圈电流比为 n1n2 C原、副线圈电压比为 n1n2 D变压器的输入功率与输出功率的比为 n1n26如图 5 所示，理想变压器的原线圈接在 u220 sin 100t V 的交流电源上，副线圈接有 R55 2的负载电阻原、副线圈匝数之比为 21.电流表、 电压表均为理想电表，下列说法中正确的是( ) A原线圈中电流表的读数为 1 A B原线圈中的输入功率为 220 W2C副线圈中电压表的读数为 110 V2D副线圈中输出交流电的周期为 50 s7如图 7 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
9、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 B副线圈输电线等效电阻 R 两端的电压将增大 C通过灯泡 L1的电流减小 D原线圈中的电流增大8如图所示理想变压器原副线圈匝数之比:n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨， 副线圈与电阻 R 连接组成闭合回路，当直导线 AB 在匀速强磁场中沿导轨匀速地向 左作切割磁感线运动时，安培表 A1的读数为 12mA，那么 安培表 A2的读数为 ( )A0 B3mA C48mA D与 R 值大小无关9如图 9 所示，交流发电机电动势的有效值 E20 V，内阻不计，它通过一个 R6 的指示灯连接变压器变压器输出端并联 24 只彩 色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0.25 W” ，灯泡都正常发 光，导线电阻不计求： (1)降压变压器初级、次级线圈匝数比 (2)发电机的输出功率
