3.3 科学探究：变压器 课件(共39张PPT) 2024-2025学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册.pptxVIP

第三节科学探究：变压器教学课件TeachingCourseware20XX.XX.XX第三章交变电流与远距离运输高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

PART.1PART.2PART.3PART.4素养目标新课讲解新课导入经典例题目录CONTENTSPART.2PART.4课堂练习课堂小结

素养目标1.【物理观念】知道变压器的构造及几种常见的变压器。2.【科学思维】理解变压器的工作原理及工作规律。3.【科学探究】通过实验探究变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系。4.【科学思维】应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。

新课导入我们国家民用统一供电均为220V，如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢?家庭用电220V手机充电电压5V高压输电：U100KV

新课讲解Newlessonexplanation

新课讲解一、变压器的工作原理变压器是一种能升高或降低交变电流电压的装置。副线圈原线圈U2Rn1n2示意图U1铁芯n1n2闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成（由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成）原线圈n1(初级线圈)：接交流电源副线圈n2(次级线圈)：接用电器（负载）变压器U1：输入电压U2：输出电压

新课讲解现象是变压器工作的基础。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(彼此绝缘)，副线圈也能够。说明：变压器不改变交变电流的周期和频率。互感电流磁场感应电动势输出电流变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)

新课讲解二、探究变压器电压与线圈匝数的关系1.实验目的：研究变压器电压与线圈匝数间的定量关系。2.实验器材：可拆变压器、电压交流电源、交流电压表、导线。3.实验原理：当交流电压接入原线圈时，它所产生的变化的磁场就会在副线圈中产生感应电动势；

新课讲解4.实验步骤：（1）按如图所示连接好电路图，并记录两个线圈的匝数；（2）接通电源,用交流电压表测量原、副线圈两端的电压值U1、U2,并记录在表格中；（3）保持匝数不变,多次改变输入电压,记录每次改变电压后原、副线圈两端的电压值；（4）保持输入电压、原线圈的匝数不变,多次改变副线圈的匝数,记录每次的副线圈匝数和对应的电压值；（5）相应数据填入表格；

新课讲解当输入电压不变，原线圈的匝数不变。U1与n1一定，U2与n2成正比

新课讲解输入电压不变，副线圈的匝数不变。U1与n1一定，U1与n2一定，U2与n2成正比U2与n1成反比

新课讲解?6.注意事项：(1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。(2）为了人身安全学生电源的电压不能超过12V，不能用手接触裸露的导线和接线柱。(3）为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定被测电压后在选用适当的挡位进行测量。

新课讲解三、理想变压器电压的基本关系1.概念：没有的变压器叫作理想变压器。(1)原、副线圈中的电流产生的磁场完全束缚在闭合铁芯内，即无“漏磁”。(2)原、副线圈不计电阻，电流通过时不产生焦耳热，即无“铜损”。(3)闭合铁芯中的涡流为零，即无“铁损”。理想化模型能量损耗如图所示，当原线圈接交流电源时，小灯泡是否发光？发光如果原线圈接入的是恒定电流，灯泡会亮吗？不会若变压器为理想变压器，则小灯泡电功率与变压器的输入功率有什么关系？相等

新课讲解2.电动势关系n1n2U1~U2~R交变电源原线圈感应电动势：副线圈感应电动势：无漏磁：综合得：理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比。

新课讲解当n2n1时，，变压器使电压升高，是升压变压器。当n2n1时，，变压器使电压降低，是降压变压器。U2U1U2U11.电压关系等于2.功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率输出功率，即。P入=P出

新课讲解3.电流关系(2)当有多个副线圈时，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…或n1I1＝n2I2＋n3I3＋…。4.变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值(或最大值