3.3 变压器（导学案）（教师版） 高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）.pdf

第3节变压器

导学案

【学习目标】

1.知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与

匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。

2.知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。

3.经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程，提高科学探究的能力。

4.在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯，养成尊重实验数据的严谨科学态度。

【学习重难点】

1.教学重点：变压器的工作原理和理想变压器的变压规律，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系

2.教学难点：通过所学知识分析自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理及接入电路特点。

【知识回顾】

1．法拉第电磁感应定律

(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

ΔΦ

(2)公式：E＝。

Δt

ΔΦ

若闭合电路是一个匝数为n的线圈，则E＝n。

Δt

(3)在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，感应电动势的单位是伏特。

2.正弦式交变电流的公式和图像

物理量函数表达式图像峰值和有效值的关系

e＝Emsinωt

电动势2πEm＝2E

＝Emsint

T

u＝Usinωt

m

电压U＝2U

2πm

＝Usint

m

T

i＝Imsinωt

电流2πIm＝2I

＝Imsint

T

【自主预习】

一、变压器的原理

1．变压器的构造

变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。

(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。

(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。

2．变压器的工作原理

变压器工作的基础是互感现象。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，

铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。

3．作用

改变交变电流的电压。

4．理想变压器

没有能量损失的变压器叫作理想变压器。理想变压器是一个理想化模型。

二、电压与匝数的关系

1．电压与匝数的关系

U1n1

理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即＝。

U2n2

2．两类变压器

副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压

器。

3．变压器的效率

变压器的输出功率与输入功率之比，叫作变压器的效率。

【课堂探究】

【新课导入】

展示以下图片：

输电线输送的是大于100KV的高压，而家庭用电的电压是220V，如何将高压降为