第05章 第4课时 变压器-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版选修3-2）浙江专用

第4课时　变压器 [研究选考·把握考情] 知识内容[来源:学科网][来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com] 变压器[来源:学科网ZXXK] 考试要求[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学科网][来源:学&科&网Z&X&X&K] 加试c 教学要求 1.知道变压器的基本结构及符号，会区分原、副线圈 2.了解变压器的工作原理，知道变压器不能改变直流电压的原因 3.掌握理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系 4.了解变压器的应用 5.了解变压器能量损耗的原因，知道理想变压器的输入功率等于输出功率 6.知道理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系 7.会应用电压与线圈匝数、电流与线圈匝数的关系解决简单的问题 说明 不要求分析、计算两个及以上副线圈和有两个磁路的变压器问题 知识点一　变压器的构造和原理 [基 础 梳 理] 1.变压器的构造： 由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。与交流电源相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示，又叫做初级线圈)，与负载相连的另一个线圈叫副线圈(匝数用n2表示，又叫做次级线圈)，两个线圈都绕在闭合铁芯上。如图1所示。 图1 2.变压器的工作基础是互感现象。因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。(后两空选填“变化”或“恒定”) [要 点 精 讲] 1.对变压器工作原理的理解。如图2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通量，在副线圈中要产生感应电动势U2。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。其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。 图2 2.原、副线圈的地位 (1)原线圈在其所处回路中充当负载。 (2)副线圈在其所处回路中充当电源。 【例1】 如图3所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为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，电流表的示数是12 mA，则电流表的示数为(　　) 图3 A.3 mA　　　　　 　　B.0 C.48 mA D.与负载R的值有关 解析　导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n2的磁通量变化，在副线圈n2上无感应电动势出现，所以电流表A2中无电流通过。故选项B正确。 答案　B 名师点睛　本题常见错误是忽略了变压器的工作条件，只有原线圈中的电流是变化的，才能引起副线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势。 知识点二　理想变压器电压与匝数的关系 [基 础 梳 理] 1.理想变压器： 没有能量损失的变压器。 2.电压与匝数的关系： 原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即。 ＝ 3.降压变压器： 副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器。 4.升压变压器： 副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器。 [要 点 精 讲] 1.理想变压器的特点 理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗。实际变压器一般可看成理想变压器。 2.对理想变压器“变压”原理的理解 变压器的工作基础是互感现象，由于互感作用，穿过原、副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率。 ＝，所以；副线圈匝数为n2，则U2＝n2相等。若原线圈匝数为n1，则U1＝n1 【例2】 如图中，可以将电压升高给电灯供电的变压器是(　　) 解析　变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故选项A、D错误；由于电压与变压器线圈匝数成正比，副线圈匝数多于原线圈的变压器才能实现升压，所以选项B错误，C正确。 答案　C 【跟踪训练1】 某型号家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，如图4所示，当变压器输入电压发生变化时，可通过向上、向下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220 V。现发现输出电压低于220 V，欲通过调节P1、P2的位置使输出电压稳定在220 V，下列措施可行的是(　　) 图4 A.保持P1不动，将P2向上移 B.保持P2不动，将P1向下移 C.将P1向上移，同时P2向下移 D.将P1向下移，同时P2向上移 解析　设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2，原、副线圈匝数分别为n1、n2；现输出电压低于220 V，要调高U2，根据变压器的工作原理，U1，增大U2的方法：可以增大n2，A正确，也可以减小n1，B正确，还可以增大n2的同时减小n1，D正确。 ，则U2＝＝ 答案　ABD 【跟踪训练2】 将输入电压为220 V，输出电压为6 V的变压器，改装成输出电压为30 V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为(　　) A.150匝 B.