人教版物理选修1-1课件：第三章第四节

1、栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应第四节变压器第四节变压器栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应目标导航目标导航1.知道变压器的构造，知道变压器为什么能知道变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压够改变交流的电压2了解变压器原、副线圈的电压与两个线了解变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系圈匝数的关系. (重点难点重点难点)栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应新知初探自学导引新知初探自学导引一、变压器的结构一、变压器的结构1结构：变压器主要由结构：变压器主要由_和绕在铁芯和绕在铁芯上的两个上的两个_组成，铁芯由涂有绝缘漆的硅组成，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合

2、而成钢片叠合而成,与电源相连的线圈叫与电源相连的线圈叫_，也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫_,也叫次级线圈也叫次级线圈铁芯铁芯线圈线圈原线圈原线圈副线圈副线圈栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应(如图如图341所示是示教变压器的实物图、所示是示教变压器的实物图、结构示意图、电路图及图中的符号结构示意图、电路图及图中的符号) 图图341栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应2作用：能改变交变电流的电压作用：能改变交变电流的电压3理想变压器两个线圈的电压、电功率的理想变压器两个线圈的电压、电功率的关系关系(1)变压比公式：变压比公式：U1 U2n1 n

3、2；(2)功率关系：功率关系：P1P2(理想变压器理想变压器)栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应二、变压器为什么能改变电压二、变压器为什么能改变电压当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的磁场，就会引起副线圈中生变化的磁场，就会引起副线圈中_的变化，从而在副线圈中产生的变化，从而在副线圈中产生_磁通量磁通量感应电动势感应电动势栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应想一想想一想将变压器的原线圈接到恒定直流上，副线圈将变压器的原线圈接到恒定直流上，副线圈上有输出电压吗？上有输出电压吗？提示：提示：没有没有变压器的工作原理是电磁感应变压器的

4、工作原理是电磁感应,恒定直流产生的磁场在线圈中的磁通量不变恒定直流产生的磁场在线圈中的磁通量不变化，不能产生感应电动势化，不能产生感应电动势栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应要点探究讲练互动要点探究讲练互动变压器的工作原理变压器的工作原理学案导引学案导引1变压器为什么能够改变电压？变压器为什么能够改变电压？2穿过原副线圈的磁通量有什么特点？穿过原副线圈的磁通量有什么特点？栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应变压器的原、副线圈绕在同一个铁芯上，在变压器的原、副线圈绕在同一个铁芯上，在原线圈上加上交变电压原线圈上加上交变电压U1时，原线圈中有交时，原线圈中有交变电流，它在铁芯中产

5、生交变的磁场，这个变电流，它在铁芯中产生交变的磁场，这个交变的磁场既穿过原线圈又穿过副线圈，在交变的磁场既穿过原线圈又穿过副线圈，在原、副线圈中就产生感应电动势，如果副线原、副线圈中就产生感应电动势，如果副线圈闭合，就会产生交变电流，它也在铁芯中圈闭合，就会产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁场，这个交变磁通量既穿过原线产生交变磁场，这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中会发生圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中会发生栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应互相感应的现象称为互感现象线圈的各匝互相感应的现象称为互感现象线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势导线之间是

6、相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势因加在一起，就是整个线圈的感应电动势因此同一个铁芯上，匝数多的线圈的电压较高此同一个铁芯上，匝数多的线圈的电压较高.栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应特别提醒：特别提醒：(1) 变压器的工作原理是电磁感变压器的工作原理是电磁感应，只对变化的直流电和交变电流起作用，应，只对变化的直流电和交变电流起作用，不能改变恒定直流的电压不能改变恒定直流的电压(2) 互感现象是变压器的工作基础，变压器互感现象是变压器的工作基础，变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现了电能向磁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场能再到电能

7、的转化栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应 变压器的副线圈与原线圈之间，并没变压器的副线圈与原线圈之间，并没有导线连接，但在副线圈内却产生了电动势有导线连接，但在副线圈内却产生了电动势,使得与副线圈相连的灯泡发光对于其中的使得与副线圈相连的灯泡发光对于其中的原因，正确的解释是原因，正确的解释是()A原线圈中通交流电时，在副线圈中产生原线圈中通交流电时，在副线圈中产生变化的磁通量，因而在副线圈的两端形成感变化的磁通量，因而在副线圈的两端形成感应电动势应电动势例例1栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应B原线圈中通恒定电流时，在副线圈中产原线圈中通恒定电流时，在副线圈中产生恒定的磁通

8、量，因而在副线圈的两端形成生恒定的磁通量，因而在副线圈的两端形成感应电动势感应电动势C原线圈中通交流电时，在副线圈中产生原线圈中通交流电时，在副线圈中产生恒定的磁通量，因而在副线圈的两端形成感恒定的磁通量，因而在副线圈的两端形成感应电动势应电动势D原线圈中通恒定电流时，在副线圈中产原线圈中通恒定电流时，在副线圈中产生变化的磁通量，因而在副线圈的两端形成生变化的磁通量，因而在副线圈的两端形成感应电动势感应电动势栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【审题指导审题指导】弄清变压器的变压原理是解弄清变压器的变压原理是解答本题的关键答本题的关键【精讲精析精讲精析】副线圈发生电磁感应现象产副线圈发

9、生电磁感应现象产生了感应电动势，选项生了感应电动势，选项A对；变压器不能变对；变压器不能变恒定电流，恒定电流不能在副线圈中产生感恒定电流，恒定电流不能在副线圈中产生感应电动势，选项应电动势，选项B错误；错误；栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应副线圈中的磁通量应该与原线圈中的电流的副线圈中的磁通量应该与原线圈中的电流的变化规律相同，选项变化规律相同，选项C错误；原线圈中的电错误；原线圈中的电流为恒定电流时，副线圈中的磁通量的大小流为恒定电流时，副线圈中的磁通量的大小应该是恒定不变的，选项应该是恒定不变的，选项D错误错误【答案答案】A栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应变式训练变

10、式训练1对一正在工作中的变压器，下述说法正对一正在工作中的变压器，下述说法正确的是确的是()A副线圈中的电流是从原线圈中传过来的副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B铁芯是用来导电的铁芯是用来导电的C副线圈中电流变小，原线圈中的电流也副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小一定减小D副线圈相当于一个电源副线圈相当于一个电源栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应解析：选解析：选CD.原、副线圈及铁芯间都是彼此原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由错；由能量守恒知能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用

11、电器供电，相当于一个电源电能，给用电器供电，相当于一个电源栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应学案导引学案导引1理想变压器的输入和输出的电压、电流、理想变压器的输入和输出的电压、电流、功率有什么关系？功率有什么关系？2理想变压器电流的输入和输出关系是否什理想变压器电流的输入和输出关系是否什么情况都适用？么情况都适用？理想变压器的基本规律理想变压器的基本规律栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应1理想变压器理想变压器理想变压器是指工作时无能量损失的变压器理想变压器是指工作时无能量损失的变压器,现实中的大型变压器的能量损失都很小，都现实中的大型变压器的能量损失都很小，都可以看做理想变

12、压器可以看做理想变压器2理想变压器的规律理想变压器的规律(1)理想变压器的功率关系理想变压器的功率关系栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应 (2011高考新课标全国卷高考新课标全国卷)如图如图342所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为所示，一理想变压器原副线圈的匝数比为1 2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为电压为220 V，额定功率为，额定功率为22 W；原线圈电；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用

13、泡正常发光若用U和和I分别表示此时电压表分别表示此时电压表和电流表的读数，则和电流表的读数，则()例例2栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应图图342栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【关键提醒关键提醒】解答本题的关键是弄清变压解答本题的关键是弄清变压器原、副线圈的电压、电流与匝数的关系器原、副线圈的电压、电流与匝数的关系并注意电表示数和功率计算时应用有效值并注意电表示数和功率计算时应用有效值栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【精讲精析精讲精析】主要考查理想变压器原副线主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系圈电压

14、、电流与匝数的关系U2220 V，根据根据U1U2n1n2得，得，U1110 VI2P/U20.1 A，根据，根据I1I2n2n1得得I10.2 A.所以正确答案是所以正确答案是A.【答案答案】A栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应变式训练变式训练2理想变压器原、副线圈匝数比为理想变压器原、副线圈匝数比为10 1，以，以下说法中正确的是下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10 1B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等等栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值原

15、、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为之比为10 1D正常工作时原、副线圈的输入、输出功正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为率之比为1 1栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应解析：选解析：选BD.对理想变压器，可以认为无磁对理想变压器，可以认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比理想变压器也可以忽略热损耗，故输正比理想变压器也可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率入功率等于输出功率栏

16、目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应热点示例创新拓展热点示例创新拓展含动态分析的变压器综合问题含动态分析的变压器综合问题经典案例经典案例(2011高考福建卷高考福建卷)图图343甲甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻，电阻R20 ，L1、L2为规格相同的两为规格相同的两只小灯泡，只小灯泡，S1为单刀双掷开关为单刀双掷开关栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应原线圈接正弦交变电源，输入电压原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间随时间t的变化关系如图乙所示的变化关系如图乙所示现将现将S1、S2闭合，闭合，此时此时L2正常发光正常发光下列说

17、法正确的是下列说法正确的是()图图343栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【关键提醒关键提醒】解答本题时应注意以下两点解答本题时应注意以下两点(1)最大值和有效值的关系，计算功率和变压最大值和有效值的关系，计算功率和变压时都用有效值时都用有效值(2)电压比等于变压器的匝数比，电压是输入电压比等于变压器的匝数比，电压是输入决定输出，电流和功率是输出决定输入决定输出，电流和功率是输出决定输入栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【解题样板解题样板】可通过下面表格对选项逐一可通过下面表格对选项逐一分析：分析：栏目栏目导引导引第三章电磁感应第三章电磁感应【答案答案】