高中物理选修3-2精品：5.4《变压器》必威体育精装版版本.ppt

5.4《变压器》;变压器;照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要;几种常见的变压器;一、变压器的构造;3.电路图中符号;二、变压器的工作原理;闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型------理想变压器。;实验结论：;三、理想变压器的变压规律;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之比;四、理想变压器的变流规律;2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比;U1;【例1】理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为————（ ） A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关;解析：变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电流和恒定电压的电路，导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以A2中无电流通过。 ;【例2】一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。 （1）当原线圈接在44V直流电源电源上时，电压表示数为________V,电流表示数为______A. （2）当原线圈接在220V交变电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为_______A,此时输入功率为_______W.;U1;练习2、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 ;五、几种常用变压器;2.互感器;例3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 ( ) A.这种电流表能测直流的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流， 图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测???流电流， 图（b )的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流 电流，又能测交流电流， 图 （b）的读数为3.6A ;例4.为了保证用电安全，家庭居室的室内电路前端一般都安装漏电保护开关，如图所示是保护开关的电路原理简图． ;答案 （1）电流互感器a侧两线圈完全相同，流过两线圈的电流大小相等，方向相反，它们产生的磁场相互抵消，b侧线圈磁通量总为零而不变，线圈中不产生感应电流．;练习3.（1999全国卷）如图是4种亮度可调的台灯的电路的示意图，它们所用的灯泡相同，且都是“220V 40W”，当灯泡消耗的功率都调至20W时，哪种台灯消耗的功率最小？;解析 理想变压器的输入功率等于输出功率，在变压器上是没有功率损失的，所以含有变压器的台灯消耗功率就等于灯泡消耗的功率．而其余三种电路中有另外的变阻器，除灯泡消耗功率外，在变阻器上有额外的功率损失．;六、解决有多个副线圈的理想变压器的问题;28;【例5】一台理想变压器原线圈匝数n1＝1100匝，两个副线圈的匝数分别是n2＝60匝，n3＝600匝。若通过两个副线圈中的电流分别为I2＝1A，I3＝4A，求原线圈中的电流。;例6、如图所示：理想变压器的交流输入电压U1=220V，有两组副线圈，其中n2=36匝，标有“6V，9W”、“12V，12W”的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光，求： （1）原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3. （2）原线圈的电流I1。 ;解：（1）由于两灯均正常发光， 所以有：U2=6V，U3=12V 根据原、副线圈电压与匝数的关系，有：U1/U2=n1/n2 n1= U1n2/U2=1320匝。 U3/U2=n3/n2，n3= U3n2/U2=72匝。 （2）根据能量守恒，有P入=P出。即I1U1=P2+P3，则I1=（P2+P3）/U1=0.095A;〖练习4〗如图所示，理想变压器的原线圈接上220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接4Ω的电阻，B组接规格为“10V24W”的灯泡。已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V，灯泡正常发光，求原线圈的匝数和电流。;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