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授课教师屈林
* * 授课教师: 屈 林 5.4 变 压 器 变压器的结构 变压器的符号 铁芯与线圈互相绝缘 原线圈n1(接交流电源) 副线圈n2 (接负载) 变压器的工作原理 变压器是利用互感原理工作 小灯泡并没有直接接入交流电源,为什么可以发光? 变压器的变压规律 实验探究变压规律 实验方法 猜 想 根据变压器的结构和法拉第电磁感应定律,副线圈电压跟哪些物理量有关呢? 控制变量法 利用怎样的实验方法来探究? 实验设计 保持原线圈电压U1和匝数n1不变,探究副线圈匝数n2对副线圈电压U2的影响,通过数据观察和分析得出结论。 实验探究变压规律 变压器的变压规律 电路图 实验仪器 数字多用电表;可拆式变压器;学生电源;导线 操作步骤 ①按照电路图连接电路,保持原线圈U1和匝数n1不变,接通电源,用数字多用电表测量U1,并作记录 ②改变副线圈n2匝数,分别用多用电表测量副线圈两端电压U2,并作好记录。 ③实验完毕,断开电源,整理好实验仪器 变压器的变压规律 实验探究变压规律 实验过程 (1)师生合作实验,保持 U1 、n1 不变,记录 数据,改变U2 、n2 U1 = V n1 =1400匝 U2 /V 1400 800 400 200 100 n2/匝 (2)问题:通过观察实验数据,你发现U2 与n2 有什么关系吗? 原线圈U1和匝数n1不变,U2随着 n2的增加而增大。 实验结论 原、副线圈电压之比与原、副线圈匝数之比在误差范围内相等 数据处理 (1)描点作U2 --n2图像并计算出斜率k; 变压器的变压规律 实验探究变压规律 (2)计算原线圈上单匝线圈的电压; (3)比较原、副线圈上单匝线圈的电压,写出 U1 、n1、 U2 、n2之间的关系式。 理想变压器 理想变压器 实际传输中的损耗原因 线圈:电阻产生热量 铁芯:涡流产生热量 漏磁:磁能损耗(尽管是闭合铁芯也会出现) 忽 略 理想变压器: 变压器在传输能量过程中没有能量的损耗,原线圈输入功率与副线圈输出功率相等 P1=P2 变压器是传输能量的一种装置 电能(原线圈) 磁场能(闭合铁芯) 电能(副线圈) 生活中的变压器 电源适配器 电力变压器 课堂练习 例题:某手机工作的额定电压时是5V,当手机充电时接220V交流电,请问原副线圈匝数之比,若原线圈匝数为880匝,副线圈匝数应该为多少匝? 解析:由理想变压器变压器线圈两端电压与匝数的关系: 原副线圈匝数之比为 44:1 若原线圈匝数为880匝,副线圈匝数应该为20匝 课堂小结 一、变压器的构造 二、变压器的工作原理:利用互感原理工作 三、理想变压器 (1)原、副线圈电压关系 : 原线圈(接交流电源) 副线圈(接负载) 闭合铁芯 (2)原、副线圈功率关系 :P1=P2 课后思考与实践 1、请根据法拉第电磁感应定律,从理论上推导理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系式。 2、请大家阅读课本43页的科学漫步,请推导原副线圈中电流之比与线圈匝数之比的关系。 3、了解生活中常用的变压器。
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