高二物理变压器4讲述.ppt

220V 12V 4.2V 4.4V 5.3V 6V 9V 12V 36V 3000V 几万伏 4V—6V 但我们国家民用统一供电均为220V,那么如何使这些 额定电压不是220伏的电器设备正常工作的呢? 现有一个10伏的交流电源，一个6伏的灯泡，请同 学们根据所学过的知识分析如图电路能否让灯泡正常工作。 说说它的优缺点. 下面我们看看实际生活中的变压器 讨论: 这节课我们来学习变压器基本知识。 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要，变压器 就是改变交流电压的设备。 以上几张图片是电力线路中的变压器 第二节、变压器 一、变压器的构造 1．示意图 2．电路图中符号 3．构造 （1）、闭合铁芯 （2）、原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示。 (3）、副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示。 （4）、输入电压：u1 输出电压：u2 问题： 1、变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 2、变压器原、副线圈不相通，那么在给原线圈接 交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？ 不相通，彼此是绝缘的 演示:变压器闭合铁芯的导磁作用 二、变压器的工作原理：（互感） 原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生 感应电动势 E2 副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生 感应电动势 E1 1、能量转化： 2、理想变压器： （1）变压器铁芯内无漏磁 （电能完全转化） （2）原、副线圈不计内阻 （线圈不发热） 电能→磁场能→电能 : 理想变压器的变压规律 控制变量法 演示:定性探究变压器电压与匝数的关系 同学们想想:要定量探究变压器电压与匝数的关系 要用什么方法? 阅读课本P68页的实验与探究 1、需要那些器材： 2、电路图: 可拆变压器1个； 交流电压表2个； 滑动变阻器1个； 学生电源1个； 导线若干。 3、数据记录: 3、数据记录 2 8 14 2/1 1/2 2/7 4、结论： 理想变压器原副线圈的端电压之比 等于这两个线圈的匝数比，即： 下面我们从理论上来推导变压器的变压规律 三、理想变压器的变压规律 设：原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2 穿过线圈的磁通量的变化率为△Φ/△t 则：原线圈的电动势为E1＝n1△Φ/△t 副线圈的电动势为E2＝n2△Φ/△t 得： E1/E2＝n1/n2 又因为不考虑线圈内阻：U1＝E1 U2＝E2 U1/U2=n1/n2 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数比 当n2n1时:u2u1 （升压变压器）； 当n2n1时:u2u1 （降压变压器）。 变压器的原副线圈的电流I1、I2之间又有什么关系呢？ 提示：实际的变压器正常工作时，有一部分能量损失， 但是损失不超过百分之几，像大型的变压器的效率能达到97％—99.5％，这样的变压器我们可以认为是理想变压器，即它们的输入电功率等于输出的电功率 P入＝P出 请同学们推道出理想变压器的变流规律 四、理想变压器的变流规律： 推导：P入＝P出 I1U1＝I2U2 又：U1/U2=n1/n2 得：I1/I2=n2/n1（I1n1=I2n2） 变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流 跟它们的匝数成反比． 注意：电压高的线圈匝数多，通过的电流小，可以用 较细的导线绕制， 电压低的线圈匝数少，通过的电流大，应当用 较粗的导线绕制。 例1 关于变压器的构造和工作原理，以下说法正确的是( ) A. 原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能. B.铁芯不用整块金属做成，是为了防止将原、副线圈短路，造成危险. C.变压器不改变交流电的频率，只改变电压 D.当原线圈接入大小不断变化的直流电时，副线圈也有电压输出. ACD 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若 灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1（ ） A、也能正常发光 B、较另三个灯暗些 C、将会烧坏 D、不能确定 例2 A 例3 若上面接的是220V恒定 电流电源 电压表示数 V, 电流表示数 A 44 0.44 0 0 如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈440 匝，并接一个100Ω的负载电阻若把原线圈接在220V 交流电源上，则电压表示数为____V,电流表示数 为_____A 演示:变压器能改变直流电吗? 小结： 1.变压器的结构和工作原理 2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律 3.理想变压器的变压和变流规律 由P入=P出得出： 随堂练习 1.理想变压器的原线圈和副线圈数之