鲁科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交变电流与远距离输电 第3节 科学探究 变压器.pptVIP

第3章第3节科学探究:变压器

学习目标1.了解变压器的构造及几种常见的变压器。理解变压器的工作原理及工作规律。(物理观念)2.通过实验探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数、电流与匝数的关系。(科学探究)3.理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系。(科学思维)4.理解理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率的关系。(科学思维)

思维导图

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基础落实·必备知识全过关

一、变压器的工作原理互感现象1.构造:由和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成,如图所示。?(1)原线圈:与相连的线圈,也叫。?(2)副线圈:与相连的线圈,也叫。?闭合的铁芯电源初级线圈负载次级线圈

2.原理:现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化,在铁芯中激发的也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生。?3.作用:改变交变电流的,不改变交变电流的和。?4.在两绕组变压器中,原线圈中电流的变化会在副线圈中产生,这种由一个线圈中电流的变化导致相邻线圈的发生变化,而在该相邻线圈中产生的现象,称为互感现象。?互感磁场感应电动势电压周期频率感应电动势磁通量感应电动势

想一想生活中的用电器一般都可以使用220V的交流电源,与它们的额定工作电压都不相同,用电器是如何正常工作的呢?如果把变压器接入直流电路,变压器能起到变压作用吗?提示变压器可以降低电压也可以升高电压,通过变压器得到用电器所需的合适电压。变压器是依据电磁感应工作的,因此只能在交流电路中工作,如果变压器接入直流电路,原线圈中的电流不变,在铁芯中不会引起磁通量的变化,就没有互感现象出现,变压器就起不到变压作用。

二、探究变压器电压与线圈匝数的关系定性探究变压器电压与匝数的关系:如图所示为原、副线圈匝数可变的变压器。先保持原线圈匝数不变,使副线圈的匝数依次减少,电压表V2的示数依次。再保持副线圈的匝数不变,使原线圈匝数依次减少,电压表V2的示数依次。?减小增大

三、理想变压器电压与线圈匝数的关系1.理想变压器:没有的变压器叫理想变压器,它是一个理想化模型。?2.电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈的等于两个线圈的,即。?3.理想变压器原、副线圈功率的关系P1P2(选填“”“=”或“”)。?能量损失电压之比匝数之比=

4.两类变压器:副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫变压器;副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫变压器。?5.理想变压器电流与线圈匝数的关系:(适用于只有一个副线圈的变压器)。?想一想变压器的铁芯为什么用薄硅钢片叠压而成?降压升压提示为了减少损耗,变压器的铁芯常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成。这样,涡流被限制在狭窄的薄片之中,回路的电阻很大,涡流大为减弱,从而减少了铁损。

易错辨析判一判(1)变压器工作的原理是自感。()(2)理想变压器无能量损失,其输入功率与输出功率相等。()(3)变压器的两个线圈所用导线的粗细一样。()(4)变压器能改变交变电流的频率。()×提示电磁感应是变压器的工作原理,即互感现象是变压器工作的基础。√×提示不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细的导线绕制而成;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线绕制而成。×提示对变压器,当加在原线圈上的交流电压发生一个周期性变化时,原线圈中的交变电流就发生一个周期性变化,铁芯中产生的磁通量也发生一个周期性变化,副线圈中产生的交变电动势(电压)也发生一个周期性变化,因此,变压器只能改变交变电流的电压及电流,不能改变交变电流的频率。

即学即用练一练1.对理想变压器作出的判断正确的是()A.高压线圈匝数多、电流大、导线粗B.低压线圈匝数少、电流小、导线细C.高压线圈匝数多、电流大、导线细D.低压线圈匝数少、电流大、导线粗D解析电压高的匝数多,电流小,用细线。电压低的,匝数少,电流大,用粗线。故D正确。

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重难探究·能力素养全提升

探究一变压器的工作原理情境探究变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,如图所示是一个变压器通过降压给用户供电的示意图。(1)理想变压器实际存在吗?为什么?(2)变压器的原、副线圈连在一起吗?(3)是原线圈中的电流跑到副线圈中去了吗?

要点提示(1)理想变压器实际不存在,因为原、副线圈中的电流产生电热、变压器铁芯中的涡流产生电热