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1、卉原中学高二物理导学案 NO. 37 时间2010-10-22 主备人：钱文旭 审核人： 包组领导： 班级 小组 组内编号 姓名 教师评价第五章 第四节 变压器一学习目标(1)了解变压器的构造及工作原理(2)掌握理想变压器的电压与匝数间关系(3)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二学习重点难点重点: 变压器工作原理及工作规律难点:(1)理解副线圈两端的电压为交变电压(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义三自主学习1在上一章我们已经知道,电磁感应的种类有哪些?电磁感应 互感自感他们遵从的规律是否相同?相同(楞次定律或法拉第电磁感应定律)2变压器 理
2、想变压器变压器:同一铁芯上缠绕几组线圈构成变压器,最典型的变压器是同一铁芯上缠绕两个线圈,一个称为原线圈,一个称为副线圈,它们的匝数一般是不同的通用符号如图1所示,n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数3理想变压器:工作时,可以忽略焦耳热和涡流发热(磁能损失)的变压器4变压器的工作变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.由于原线圈中通的是交变电流,因而铁芯中的磁通量是变化的,这样副线圈当中产生感应电动势变压器通过闭合铁芯,利用电磁感应现象实
3、现了:变压器的输入电能原副线圈中的交变磁场能变压器的输出电能推导:根据法拉第电磁感应定律,注意两边磁通量变化率相等E1= n1 E2 =n2 =对于理想变压器,导线电阻可以忽略,故 U1 = E1 ,U2 = E2 (副线圈看成一个电源,电动势等于路端电压)所以=即:理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比如果n2n1 ,则输出电压高,称升压变压器原线圈中加交流电压原线圈上产生交流电流铁芯中产生交变磁通量副线圈中产生交变电动势副线圈相当于交流电源给外界供电对于理想变压器,我们除了关心它的电压关系外,还关心它的功率和电流关系功率 P1 = P2 电流 = (1)任何两组线圈的端电压与其匝
4、数成正比,即 可见,电压仅与匝数有关,与负载无关(2)输入功率等于输出功率 因此,当副线圈所接负载变化时,副线圈的电流变化,原线圈的输入功率随之变化(3)输入端的电流与输出端电流安匝数关系,即 当仅有一组原副线圈时可简化为 随堂练习1.下列关于理想变压器的说法中,正确的是: ( )A.输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去2.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3.对于理想变压器,下列说法
5、中正确的是: ( )A.原线圈的输入功率,随着副线圈输出功率的增大而增大B.原线圈的输入电流,随着副线圈输出电流的增大而增大C.副线圈的输出电压随负载电阻的增大而增大D.副线圈的输出电流随负载电阻的增大而减小4.一台理想变压器的原副线圈匝数比为41,若原线圈加上u=1 414sin100t 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 V5.如图所示,一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1,次级接三个相同的灯泡,均能正常发光,初级线圈中串有一个相同的灯泡L,则 ( )A.灯L也能正常发光 B.灯L比另三灯都暗C.灯
6、L将会被烧坏 D.不能确定6. 如图所示,理想变压器的输入端电压 u=311sin100t(V) ,原副线圈的匝数之比为n1 :n2=10:1 ;若图中电流表读数为 2 A ,则 ( )A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W7.如图所示,理想变压器初次级线圈的匝数之比n1:n2=2:1,且分别接有完全相同的纯电阻,电源的电压为U,则次级线圈的输出电压为 ( )A. B. C. D. 8.一个理想变压器,原线圈输入220 V电压时,副线圈输出电压为22 V,若副线圈增加100匝后输出电压增加到33 V,则变压器原线圈匝数为_匝.9. 变压器线圈中的电流越大,所用的导线应当越粗街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,则 线圈应该使用较粗的导线10 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大的波动输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻用R0表示,变阻器R代表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)如果变压器上的能量损失可以忽略,当用户的用电器增加时,图中A1 A2 V1 V2 V3 各表的读数如何变化?(填变大变小不变)2
