高中物理教科版高中选修第二章交变电流变压器的结构及工作原理

把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。思考？一.变压器的构造（与负载连接）（绝缘硅钢片叠合而成）（与电源连接）副线圈原线圈铁芯2.示意图3.电路图中符号n1n2问题1：原线圈回路与副线圈回路是否联通？问题2：变压器铁芯是否带电？闭合铁芯起什么作用？问题3：

原线圈加交流电源，穿过原副线圈的磁通量相等吗？磁通量的变化相同吗？磁通量的变化率相同吗？问题4：变压器原线圈、副线圈不相通，在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？问题5：原线圈加恒定电源，副线圈上有电压输出吗？思考与讨论二.变压器的工作原理

——互感现象

变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了转化：电能→磁场能→电能(U1、I1)(变化的磁场)(U2、I2)～～初级线圈次级线圈三.理想变压器功率关系不计漏磁，忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，称为理想变压器。

实际变压器（特别是大型变压器）一般都可以看着为理想变压器。-------无磁损、铜损、铁损P入＝P出理想化模型不计漏磁，忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，称为理想变压器。

实际变压器（特别是大型变压器）一般都可以看着为理想变压器。-------无磁损、铜损、铁损P入＝P出理想化模型P1=P2+P3三.理想变压器功率关系理论推导四.电压关系原、副线圈中产生的感应电动势分别是：ΔΦΔtE1=n1ΔΦΔtE2=n2E1E2=n1n2U1−

E1=I1r1≈0

则

U1=E1

E2=U2

+I2r2≈U2

则U1U2=n1n2U2=E2结论：理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比。实验验证n2

>n1

U2>U1——升压变压器所以：n2<n1

U2<U1——降压变压器记忆方法：那边匝数多，它的电压就高。原线圈回路有：副线圈回路有：P入=P出依据U1I1=U2I2

结论：

理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。只一个副线圈时适用五.电流关系

变压器高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过电流大，应用较粗的导线绕制问题：绕制原副线圈的导线粗细一样吗？归纳小结：P1＝P2输入电压制约输出电压

（U1决定U2）输出电流制约输入电流

（I2决定I1）输出功率制约输入功率

（P2决定P1）输入输出电压、电流、功率大小之间的动态制约关系1．电压制约：3．电流制约：2．功率制约：六.几种常用变压器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的变压器？2.互感器——电压互感、电流互感器

A电流互感器电压互感器V把高电压、强电流变成低电压、弱电流来测量负载

1.变压器的电动势、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立，而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器，若为多个副线圈的变压器，电流和匝数的关系要从功率关系导出.2.变压器的电动势关系、电压关系、电流关系是有效值（或最大值）间的关系，在某一瞬时其关系不成立．

3.变压器虽能改变电压、电流，但不能改变功率和频率，输入功率总等于输出的总功率，次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率．总结：一.变压器的构造二.变压器的工作原理

三.理想变压器功率关系四.电压关系五.电流关系

六.几种常用变压器课堂内容小结

把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。思考？七.当堂检测1.如图所示的四个电路，能够实现升压的是(

)

2.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12mA，则副线圈中电流表的示数是(

)

A.3mAB.48mAC.零 D.与R的阻值有关3.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t变化的图象如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻.则(

)A.流过电阻的电流是20AB.与电阻并联的理想电压表的示数是100VC.经过1min电阻发出的热量是6×103JD.变压器的输入功率是1×103W4.如图甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10W的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是(

)