物理选修1134变压器市公开课一等奖省名师优质课赛课一等奖课件

1．交变电流：

大小和方向都随时间做周期性改变电流

2．交变电流产生：

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动

3．交变电流改变规律：

表示式：i=Imsinωt，u=Umsinωt

Um-Um0ut知识回顾4．描述交流物理量

（1）周期T：完成一次周期性改变所需时间。

（2）频率f：1s内交变电流完成周期性改变次数。

（3）关系：互为倒数。我国使用频率是50Hz。

5．电容器主要应用： 隔直流，通交流。

6．交流有效值：

（1）使交流和直流经过相同电阻，在相等时间内产生热量相等

（2）有效值与峰值大小关系：

新课导入

世界第一高水坝——长江三峡大坝，巍然耸立在湖北省宜昌市。三峡电厂投产，改进了我国一些地域电力供给。远在几千千米之外你家，可能使用就是三峡电。照明灯电压-----220伏

机床上照明灯------36伏

半导体收音机电源电压不超出10伏

电视机显像管却需要10000伏以上电压

大型发电机交流电压------几万伏远距离输电------几十万伏交流便于改变电压

以适应各种不一样需要

变压器就是改变交流电压设备输电过程示意图在输电过程中，各种变压器发挥着极其主要作用。变压器是电气化社会不可或缺主要设备。我们身边有形形色色变压器。３.４变压器教学目标知识与能力

1．了解变压器作用。

2．了解变压器结构。

3．知道变压器是怎样改变电压。

4．了解变压器两个线圈电压关系。过程与方法

1．经过演示试验了解变压器作用。

2．知道交流能经过电容器原因，了解变压器在生活中应用。

3．体验科学探究过程，培养试验设计与分析论证能力。

情感态度与价值观

初步了解变压器创造和利用对促进人类社会进步作用，深入体验科学、技术与社会生活之间亲密关系。教学重难点重点

1．变压器结构。

2．变压器为何能够改变交流电压。

难点

变压器怎样改变交流电压。本章导航一．变压器结构二．变压器为何能改变电压一．变压器的结构

定义：

（1）原线圈：变压器是由铁芯和绕在铁芯上线圈组成。变压器一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈。

（2）副线圈：另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。闭合铁芯原线圈副线圈电路图中变压器符号：n1n2n1n2无铁芯有铁芯变压器1．试验仪器：

变压器、学生电源、灯泡演示（插入动画）演示1动画：变压器2．试验过程：①一个线圈连接学生电源交流输出端，另一个线圈连接小灯泡两端，闭合学生电源开关，会看到小灯泡发光。②改变学生电源电压，重复以上试验。③原线圈与副线圈对调，重复以上试验。④换用其它线圈，重复以上试验。3．试验现象：

小灯泡发光，改变学生电源电压，灯泡亮度发生改变，原线圈与副线圈对调，灯泡亮度发生改变。3．过程分析：开关闭合，小灯泡发光原线圈中交变电流会在铁芯中产生交变磁通，铁芯中磁场强弱和方向也都在不停改变。（1）铁芯分析：铁芯（2）原线圈分析：

原线圈中经过电流时，铁芯中产生磁场，因为交变电流大小和方向都在不停改变。原线圈（3）副线圈分析：

副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上，经过副线圈磁场也在不停改变，于是就在副线圈内产生了感应电动势。线圈各匝导线之间是相互串联，每匝感应电动势加在一起，就是整个线圈感应电动势。副线圈变压器为什么能改变电压？若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产生感应电流？改变原线圈或副线圈匝数，会产生怎样效果？不能，因为直流电产生的磁场不发生改变。输出电压的大小跟原副线圈的匝数有关。原线圈通以改变电流时,会产生改变磁场，磁通量是全部集中在铁芯内，不论闭合铁芯上绕多少匝线圈，穿过每组线圈磁通量改变率相同。

所以：在同一个铁芯上，哪个线圈匝数多，哪个线圈电压就高。

结论：能转换：

变压器经过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能磁场能电能

(U1、I1)

(改变磁场)(U2、I2)原线圈副线圈铁芯U1U2

n1n2∽0ut演示1探究变压器两个线圈电压关系闭合铁芯实现了电能---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。

下面我们经过使用多用电表测量交流电压来定量分析理想变压器变压规律。次数12345···U1U2U1U2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：理想变压器特点：

（1）变压器铁芯内无漏磁。

（2）原、副线圈不计内阻。结论：理论分析法:原线圈Ｅ1＝副线圈Ｅ2＝所以：原、副线圈两端电压之比等这两个线圈匝数比。即：而U1U21．当n2

>n1

时，U2>U13．当n2<n1时，U2<U12．当n2

=n1时，U2=U1——升压变压器——等压变压器——降压变压器理想变压器的变流规律1．理想变压器输出功率等于输入功率即:U1I1=U2I2P出=P入也可写成:2．理想变压器原副线圈电流跟它们匝数成反比此公式只适合用于一个副线圈变压器二．变压器为什么能改变电压变压器副线圈与原线圈之间，并没有导线相连，但在副线圈内却产生了电动势，使得与副线圈相连灯泡发光，这是为何？想一想原线圈中经过电流时，铁芯中产生磁场，因为交变电流大小和方向都在不停改变，铁芯中磁场强弱和方向也都在不停改变。副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上，经过副线圈磁场也在不停改变，于是就在副线圈内产生了感应电动势。线圈各匝导线之间是相互串联，每匝感应电动势加在一起，就是整个线圈感应电动势。所以，在同一个铁芯上，哪个线圈匝数多，哪个线圈电压就高。工作原理：课堂小结一、变压器结构：

由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上原,副线圈组成。或称初级、次级线圈。

二、电路符号图：

三、变压器作用：

升高或降低交流电压，且

四、变压器工作原理：互感。n1n2n1n2无铁芯有铁芯高考链接

［07广东卷］如图所表示是霓虹灯供电电路，电路中变压器可视为理想变压器，已知变压器原线圈与副线圈匝数比n1/n2=1/20,加在原线圈电压为u1=311sin100πt（V），霓虹灯正常工作电阻R=440kΩ，I1、I2表示原、副线圈中电流，以下判断正确是（）

A.副线圈两端电压6220V，副线圈中电流14.1mA

B.副线圈两端电压4400V，副线圈中电流10.0mA

C.I1<I2D.I1>I2BD

【07海南卷】某发电厂用2.2KV电压将电能输出到远处用户，后改为用22KV电压，在现有输电线路上输送一样电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为__________。要将2.2KV电压升高到22KV，若变压器原线圈匝数为180匝，则副线圈匝数应该是________匝。1001800

【08海南卷】如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω负载电阻．若U0＝220V，ω＝100πHz，则下述结论正确是（）

A．副线圈中电压表读数为55V

B．副线圈中输出交流电周期为

C．原线圈中电流表读数为0.5A

D．原线圈中输入功率为VARAC课堂练习

1．一台理想变压器原线圈匝数为4400匝，与220V电源相连,当副线圈接入额定电压为36V灯泡时,能够正常发光。则变压器副线圈匝数为()CA．36匝B．72匝C．720匝D．1440匝

2．理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1示数12mA，则电流表A2示数为（）A．3mAB．0

C．48mAD．Ａ与ＣＢ

3．一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω负载电阻，如图所表示。

（1）当原线圈接在44V直流电源电源上时，电压表示数为________V,电流表示数为______A．

（2）当原线圈接在220V交变电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为_______A,此时输入功率为_______W．00440.4419.36

4．一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V交流电源上，当它对11只并联“36V，60w”灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈匝数n2=_________，经过原线圈电流I1=__________。3A180教材习题答案

1．答：其根本原因还是电磁感应现象。在一个线圈中接入电流，该电流在周围产生改变磁场，改变磁场形成改变磁通量，另一个线圈处于这么环境中就能够产生感应电动势。

假如在一个线圈上加一个恒定直流电压，线圈中将有恒定电流经过，产生恒定磁场、恒定不变磁通量，另一个线圈在这么环境中不可能产生感应电动势。

2．答：原、副线圈匝数不一样，这么才能够改变输出电压。假如二者匝数相同，输出电压就跟输入电压一样了。

3．答：输出电压（36V）比输入电压