3.3 变压器 第1课时　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

新课导入问题；生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢?第3节变压器第1课时探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系新课导入高压输电：U>100

KV家庭用电：U

=

220

V手机充电：U=

5

V改变交流电压的装置——变压器生活中常见的变压器学习任务一学习任务一变压器的原理[实验探究][模型建构]如图所示,观察可拆变压器,说说变压器由哪些部件构成.

学习任务一学习任务一变压器的原理副线圈原线圈U2

Rn1n2示意图可拆式变压器闭合铁芯：绝缘硅钢片叠合而成（由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成）原线圈n1

(初级线圈)：接交流电源副线圈n2(次级线圈)：接用电器（负载）变压器U1铁芯n1n2n1n2无铁芯有铁芯电路符号U1：输入电压U2：输出电压原线圈接交流电原线圈中的磁场发生改变在铁芯中产生变化的磁通量副线圈产生感应电动势副线圈的磁通量发生改变副线圈有感应电流互感现象U2U1×～1.给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是如何产生的？学习任务一学习任务一变压器的原理[模型建构]

学习任务一学习任务一变压器的原理U2

RB感变化B原

变化I铁芯作用：磁感线经过铁芯构成磁回路,使整个磁路的磁场强度达到最大。（由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率）U1n1n22.若给原线圈接直流电，副线圈还能否产生电压？3.一定要有铁芯，副线圈才能产生电动势？铁芯起着怎样的作用？[模型建构]

例1(多选)[2023·舟山中学月考]如图所示,变压器的原线圈两端连接导轨,副线圈和电阻R相连构成闭合回路,导体棒在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨向右匀速切割磁感线.下列说法正确的是(

)A.电压表V1的示数不为零B.电压表V1的示数为零C.电压表V2的示数不为零D.电压表V2的示数为零学习任务一AD[解析]

当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时,导体棒中产生恒定的感应电动势,所以电压表V1的示数不为零,A正确,B错误;由于导体棒中产生的感应电动势恒定,变压器原线圈中的电流恒定,使得穿过变压器副线圈的磁通量不变,副线圈所在回路没有感应电动势,所以电压表V2的示数为零,C错误,D正确.

学习任务一1.理想变压器的特点(1)没有“铜损”(线圈电阻为零,不发热)(2)没有“铁损”(铁芯中无涡流,不发热)(3)没有“漏磁”(磁通量全部集中在铁芯中)学习任务一2.变压器的工作原理学习任务一学习任务二实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系学习任务二当输入电压不变，原线圈的匝数不变。U1与n1一定，U2与n2成正比[实验探究]

学习任务二实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系学习任务二输入电压不变，副线圈的匝数不变。[实验探究]

U2与n2成正比U1与n1一定，U2与n1成反比U1与n2一定，学习任务二实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系学习任务二实验结论[实验探究]

～～例2

[2023·余杭高级中学月考]在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:(1)为了确保实验的安全,下列做法正确的是

(填选项前的字母).

A.为了人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12VB.连接好电路后,可不经检查电路连接是否正确,直接接通电源C.因为使用电压较低,所以通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱D.为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测学习任务二D[解析]

为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不超过12V,故A错误;实验通电前必须先检查电路连接是否正确,B错误;实验通电时用手接触裸露的导线、接线柱等,会将人体并联进电路中,导致所测数据不准确,同时存在安全隐患,故C错误;使用多用电表测电压时,先用最高量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,故D正确.学习任务二例2

[2023·余杭高级中学月考]在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:(2)某实验小组通过实验,记录的数据如下表:通过分析实验数据可得出的实验结论是_____________________________________________________.

学习任务二

在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比原线圈匝数n1(匝)100200400400副线圈匝数n2(匝)400400200800原线圈两端的电压U1(V)1.964.908.004.86副线圈两端的电压U2(V)7.809.763.909.64[解析]

通过分析实验数据可得出的实验结论是,在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比.

学习任务二原线圈匝数n1(匝)100200400400副线圈匝数n2(匝)400400200800原线圈两端的电压U1(V)1.964.908.004.86副线圈两端的电压U2(V)7.809.763.909.64例2

[2023·余杭高级中学月考]在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:(3)一次实验中,变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝,测得的电压分别为8.00V和3.90V,据此可知电压比与匝数比并不相等,主要原因是_____________________________.(至少写出两个原因)

学习任务二

有漏磁、铁芯发热、导线发热等[解析]电压比与匝数比并不相等,主要原因是变压器不是理想的,故有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响副线圈两端电压.

【注意事项】1.连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误后,才能接通电源.2.注意人身安全.只能用低压交流电源,电源电压不能超过12V.3.使用多用电表交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,然后再用适当的挡位进行测量.学习任务二【误差分析】1.实验所用的可拆变压器存在各种损耗.2.多用电表的读数存在误差.学习任务二

(实验器材和误差分析)(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示.为了减小涡流在铁芯中产生的热量,铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成.硅钢片应平行于

(填选项前的字母).

A.平面abcd

B.平面abfeC.平面abgh

D.平面aehd