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.ppt

本课结束想一想变压器的铁芯为什么用薄硅钢片叠压而成?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。(×)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。(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。(×)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。(4)变压器能改变交变电流的频率。(×)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(D)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。2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,a、b两点间的电压为u=220sin100πtV,R为可变电阻,P为用铅锑合金制成的保险丝,其电阻可忽略不计,熔断电流为2A。为使保险丝不熔断,可变电阻R连入电路的最小阻值是(B)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、变压器铁芯漏磁引起的能量损失均不可避免。(2)变压器的原、副线圈虽然都套在同一个铁芯上,但两线圈是彼此绝缘的。(3)是利用互感现象在副线圈上感应出电流的,并不是原线圈的电流直接跑到副线圈中去了。[知识归纳]1.理想变压器记住“三个特点”理想变压器是实际变压器的近似。理想变压器有三个特点:(1)铁芯封闭性好,无漏磁现象,即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样,每匝线圈中所产生的感应电动势相等。(2)线圈绕组的电阻不计,无能损现象。(3)铁芯中的电流不计,铁芯不发热,无能损现象。2.工作原理电磁感应的互感现象变压器的变压原理是电磁感应。(1)当原线圈两端加上交变电压U1时,就有交变电流I1通过原线圈,并在铁芯中产生变化的磁场,铁芯中就有变化的磁通量。(2)由于副线圈也绕在同一铁芯上,这个变化的磁通量同样穿过副线圈,并在副线圈上产生感应电动势。(3)如果在副线圈两端连接负载构成闭合回路,在副线圈中就会产生交变电流I2。画龙点睛理想变压器的工作原理[应用体验]典例1(多选)关于变压器,下列说法正确的是(AD)A.变压器的工作原理是电磁感应B.一切变压器的工作基础都是互感现象C.各种电流接入变压器的输入端,变压器都能持续正常工作D.只有交变电流接入变压器的原线圈中,变压器才能持续正常工作解析变压器的原线圈接交流电源时,有交变电流流过,引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化,在原、副线圈中都产生了感应电动势,所以变压器的工作原理是电磁感应,A项正确;有一种变压器叫自耦变压器,它只有一个线圈绕在铁芯上,但有三个抽头,可升压、也可降压,这种变压器的工作基础是自感,B项错误;变压器要想持续正常工作,原线圈必须接交变电流,若接直流,原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势,变压器不能持续正常工作,C项错误,D项正确。规律方法互感现象是变压器工作的基础(1)在原、副线圈中由交变电流而引发的相互感应现象,叫互感现象。(2)互感现象是变压器工作的基础:变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化。(3)变压器是依据电磁感应来工作的,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,在铁芯中不能引起磁通量的变化,没有互感现象出现,变压器起不到变压作用。针对训练1关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(C)A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈