广西专版新教材高中物理第3章交变电流3变压器课件新人教版选择性必修第二册

1、3变压器课前基础认知课堂重难突破素养目标定位随 堂 训 练素养目标定位目 标 素 养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。2.通过探究得出理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系。3.明确理想变压器的输入功率与输出功率之间的关系,会推导原、副线圈中的电流关系。知 识 概 览课前基础认知一、变压器的原理1.构造: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.原理:互感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,在铁芯中激发的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中

2、产生感应电动势。3.作用:改变交变电流的电压。4.变压器工作时有能量损耗,我们把没有能量损耗的变压器叫作理想变压器。理想变压器是一个理想化模型。微探究 如图所示,我们发现变压器原、副线圈不相通,那么给原线圈接直流电源,副线圈接一个小灯泡,通电后,小灯泡会发光吗?如果将原线圈改接为交流电源,小灯泡会发光吗?为什么?提示:接直流电源不发光。接交流电源发光。线圈接交流电源时,因为左边线圈的电流是变化的,闭合铁芯中磁通量发生变化,右边线圈产生感应电动势,由于有闭合回路,所以能形成感应电流,小灯泡能发光。如果原线圈接直流电源,闭合铁芯中虽有磁场,但磁场不是变化的,所以不能产生感应电动势,小灯泡不会发光。

3、二、电压与匝数的关系1.电压与匝数的关系。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2.理想变压器原、副线圈功率关系。P1 = (选填“”“=”或“2Ua,则接电源的是Nb。随 堂 训 练1.关于理想变压器的特点,下列说法正确的是()A.理想变压器能够使电压升高,同时电流变大B.原、副线圈具有相同的磁通量及变化率,产生的感应电动势也相同C.原、副线圈没有电阻,铁芯中不会产生涡流D.原线圈往往匝数少,绕线粗,电流大答案:C解析:理想变压器原、副线圈功率相等,即U1I1=U2I2,不可能同时使电压升高,电流增大,选项A错误。原、副线圈匝数不同,感应电动势不同,选项B错误。理想变压器

4、没有能量损耗,所以线圈无电阻,铁芯不产生涡流,选项C正确。原、副线圈中匝数少的一边,电流大,绕线粗,但不一定作为原线圈使用,选项D错误。2.如图所示,理想变压器原线圈输入电压u=Umsin t,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;A1和A2是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是()A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大D.滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小答案:C解析:交流电压表和交流电流表显示的示数都为有效值,选项A、B错误。由于输入端电

5、压U1和理想变压器匝数比不变,所以U2不变。滑片P向下滑动过程中,电阻变小,电流I2变大,输出功率变大,则输入功率变大,电流I1变大,选项C正确,D错误。3.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为201,原线圈接正弦式交流电源,副线圈接“220 V60 W”灯泡一只,且灯泡正常发光,则()答案:C 4.(多选)如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片。保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是()A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流减小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大答案:BD解析:由于理想变压器输入电压不

6、变,则副线圈电压U2不变,滑片P滑动时,对灯泡电压没有影响,故灯泡亮度不变,选项A错误。滑片P下滑,电阻变大,但副线圈电压由原线圈电压决定,则副线圈电压不变,选项B正确。滑片P上滑,电阻减小,电流I2增大,则原线圈输入电流I1也增大,选项C错误。此时变压器输出功率P2=U2I2将变大,选项D正确。5.在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中,小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1=120、n2=240,某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压,用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压,数据如表所示。(1)实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值,还有一组U1、U2的比值没有算出,这组的结果是。(2)由实验数据可知,电压比与匝数比并不相等,主要原因是(至少写出两点)。(3)实验误差范围内,可得出结论:变压器线圈两端电压与匝数关系为(用题目中给出的字母表示)。(4)该变压器是(选填“升压”或“降压”)变压器。答案:(1)11.9 (2)漏磁、导线发热、铁芯发热、电表误差等(4)升压 6.如图所示,理想变压器输入的交流电压U1=220 V,有两组副线圈,其中