54 变压器 2人教版选修3-2公开课一等奖省优质课大赛获奖课件

第五章交变电流第四节变压器人教版选修3-2大型发电机发出交流电压达几万伏，远距离输电却需要高达几十万伏电压，各种用电设备所需电压又各不相同，电灯、电饭堡、洗衣机等家用电器需要220伏电压，机床上照明灯需要36伏电压，普通半导体收音机电源电压不超出10伏，而电视机显像管却需要10000V以上电压。交流便于改变电压，以适应各种不一样需要。变压器就是改变交流电压设备。本节课我们学习相关变压器知识。一、变压器结构实物、试验1.示意图

U1U2

∽n1n2∽原线圈副线圈铁芯2.电路图中符号n1n23.结构：（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示（4）输入电压：U1;输出电压：U2.问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？

变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，，副线圈电压U2是怎样产生？铁芯与线圈相互绝缘二、变压器工作原理变压器经过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（改变磁场）再到电能（U2、I2）转化。互感现象∽

U1U2n1n2∽原线圈副线圈铁芯互感现象：在原副线圈中因为有交变电流而发生相互感应现象。（书本P222）闭合铁芯实现了埋刮板输送机电能---磁场能---电能转换，因为原副线圈中电流共同产生磁通量绝大部分经过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一个理想化模型------理想变压器。即略去原、副线圈中电阻和各种电磁能损失变压器。下面我们定量分析理想变压器变压规律。三、理想变压器变压规律原、副线圈中产生感应电动势分别是：ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2由此可得：E1E2=n1n2原线圈回路有：

U1−

E1=I1r1≈0则

U1=E1副线圈回路有：

E2=U2

+I2r2≈U2

则所以：U1U2=n1n2U1U2=n1n2理想变压器原副线圈端电压之比等于这两个线圈匝数之比I1I2n1n2U1U2升压变压器：n2>n1U2>U1降压变压器：n2<n1U2<U1U2=E2四、理想变压器变流规律问题：原副线圈电流间可能满足何规律？1.理想变压器输出功率应等于输入功率即:I1U1=I2U2所以I1I2=n2n1U2U1=2.理想变压器原副线圈电流跟它们匝数成反比变压器工作时，高压线圈匝数多而经过电流小，可用较细导线绕制；低压线圈匝数少而经过电流大，应该用较粗导线绕制。这也是判定高压线圈和低压线圈一个方法。I1I2=n2n1I1I2n1n2U1U2R输入输出电压、电流、功率大小之间因果关系电源

U1U2n2n1I2P出P入I1I2U2RU2*输入电压U1和变压比n1：n2决定输出电压大小*输出电压和用电器电阻决定输出电流I2大小*输出电流和变压比决定输入电流I1大小*输出功率决定输入功率大小（相同）五、几个惯用变压器1.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器问题：有没有只用一组线圈来实现变压变压器？观看实物：调压变压器2.互感器

A电流互感器电压互感器V

小结：1.变压器结构和工作原理2.理想变压器理想化模型及功率传输规律3.理想变压器变压和变流规律U1U2=n1n2I1I2=n2n1由P入=P出得出随堂练习1.理想变压器原线圈和副线圈数之比为2：1，假如将原线圈接在6V电池组上，稳定后副线圈电压是：A.12VB.3VC.0VD.无法判断（）cU1U2=n1n222036=1100n2n2=180180U2P2I2==n2n1I1I2180×11×601100×36=n2

P2=n1U2=3A解：所以：3A2.一理想变