课件1：3.3变压器-物理人教版选择性必修第二册

第三章交变电流3变压器学习目标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.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题。新课引入不同的用电器对电压有不同的需求，如扫描仪的工作电压12V，手机充电器的工作电压为2.5-5.0V之间，机床照明灯的工作电压为36V……而我们生活用电电压为220V。那么如何满足各个用电器的需求的呢？几种常见的变压器高压变压器杆架式变压器手机充电器可拆变压器一、变压器的原理1.变压器的构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。一个线圈与交流电源连接，叫作原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载

连接，叫作副线圈，也叫次级线圈。两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。变压器是用来改变交流电压的装置，变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图所示。2.变压器的工作原理变压器的变压原理是电磁感应。如图所示，当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁场，在原、副线圈中都要产生感应电动势。如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流。原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。其能量转化方式为：原线圈的电能→磁场能→副线圈的电能

。变压器的输出电压可以改变吗？变压器的输出电压与哪些因素有关？实验器材可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)，多用电表，低压交流电源以及导线若干等。实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验原理(1)变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈就存在输出电压。(2)本实验通过与副线圈相连接的多用电表，观察原线圈电压变化时，副线圈的输出电压的变化；通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。实验方法：控制变量法

①保持U1和n1不变，改变n2，研究n2对U2的影响123n2U2U1

=

V

n1=

。②保持U1和n2不变，改变n1，研究n1对U2的影响U1

=

V

n2=

。123n1U2注意事项(1)为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V；(2)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程试测。数据分析根据表格中记录数据可知：理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2之比。误差分析(1)由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差；(2)原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)，造成误差；(3)铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。二、电压与匝数的关系

当n2

>n1

U2>U1——升压变压器当n2

<n1

U2<U1——降压变压器升压变压器降压变压器随堂练习1.如图是“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验示意图，a线圈接交流电源，b线圈接交流电压表，不计两线圈的内阻，在实验过程中(

)A.只增加b线圈的匝数，电压表的示数一定增大B.只增加a线圈的匝数，电压表的示数一定增大C.同时增加a、b两线圈的匝数，电压表的示数一定增大D.只改变a线圈两端的电压，电压表的示数不变A2.如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S断开时，图中电压表示数U和电流表示数I的变化是（）A.U、I均变大B.U变大，I变小C.U、I均变小 D.U变小，I变大B3.如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光