高二物理《变压器》教案.docVIP

第1课时　变压器　 [知识梳理] 1．变压器的构造：如图2所示，变压器是由____________和绕在铁芯上的____________组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈． (2)副线圈：与________连接的线圈，也叫________线圈． 2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的________、________在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生________________，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．____________是变压器工作的基础． 3．理想变压器：没有____________的变压器，即________功率等于________功率． 4．基本关系式 (1)功率关系：________. (2)电压关系：__________；有多个副线圈时，＝__________. (3)电流关系：只有一个副线圈时，＝. 由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝________________. ：变压器能否改变恒定电流的电压？能否改变交流电的频率？ 考点一　理想变压器原、副线圈基本量的关系 考点解读 理想 变压器 ①没有能量损失(铜损、铁损) ②没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基 本 关 系 功率 关系 P入＝P出 电压 关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个数的多少无关 电流 关系 只有一个副线圈时，电流和匝数成反比有多个副线圈时，由输入功率和输出功率相等确定电流关系 频率 关系 原、副线圈中电流的频率相等 制 约 关 系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定 特别提醒　1.理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推导应该以其为依据． 2．变压器的以上关系都是根据“口”字型的变压器推出的．如果变压器不是“口”字型时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系． 典例剖析例1　如图3所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220 V，负载电阻R＝44 Ω，电流表A1的示数为0.20 A．下列判断中正确的是(　　) A．原线圈和副线圈的匝数比为2∶1 B．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1 C．电流表A2的示数为1.0 A D．电流表A2的示数为0.4 A 跟踪训练1　(2011·广东理综·19)图4(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，、为理想电流表和电压表．若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是(　　) 图4 A．电流表的示数2 A B．原、副线圈匝数比为1∶2 C．电压表的示数为电压的有效值 D．原线圈中交变电压的频率为100 Hz 考点二　理想变压器的动态分析 考点解读 1．匝数比不变的情况(如图5所示)(1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，不论负载电阻R如何变化，U2不变． (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2决定输入电流I1，故I1发生变化． (3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化． 2．负载电阻不变的情况(如图6所示) (1)U1不变，发生变化，故U2变化． (2)R不变，U2变化，故I2发生变化． (3)根据P2＝，P2发生变化，再根据P1＝P2，故P1变化，P1＝U1I1，U1不变，故I1发生变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为 典例剖析 例2　(2010·山东理综·19)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图7甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是(　　) 图7 A．副线圈输出电压的频率为50 Hz B．副线圈输出电压的有效值为31 V C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加 思维突破　1.关于理想变压器的动态分析问题一般有两种类型：(1)负载电阻不变，原线圈的电压U1不变，副线圈的电压U2、电流I1、I2及功率P1、P2都随匝数比的变化而变化；(2)匝数比不变，原、副线圈的电压U1、U2不变，电流I1、I2及功率P1、P2都随负载电阻的变化而变化． 2．无论哪种情况，处理此类问题的关键都是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约的关系．跟踪训练2　如图8所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接交变电流，输入