第3章 3.变压器— 2020-2021同步新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第二册讲义

3.变压器 学习目标：1.[科学态度与责任]了解变压器的构造及几种常见的变压器。　2.[物理观念]理解互感现象和变压器的工作原理。　3.[科学探究]掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用。　4.[科学思维]掌握理想变压器的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系及应用。 一、变压器的原理 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，如图所示。 (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。 (2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。 2．原理：互感现象是变压器的工作基础。原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。 3．作用：改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率。 4．注意 (1)变压器不改变交变电流的周期和频率。 (2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。 (3)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的。 二、 电压与匝数的关系 1．理想变压器 (1)定义：没有能量损失的变压器。 (2)特点 ①变压器铁芯内无漏磁。 ②原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热。 ③铁芯中不产生涡流。 2．原、副线圈的电压关系 (1)对理想变压器，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的。 ＝，所以，E2＝n2，根据法拉第电磁感应定律有E1＝n1 (2)由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U1＝E1，副线圈两端的电压U2＝E2，所以… ＝＝。当有多组线圈时，则有＝ 3．两类变压器 (1)降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器。 (2)升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压高的变压器。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压。 (√) (2)实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。 (√) (3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率。 (×) (4)理想变压器是客观存在的。 (×) (5)适用于任何理想变压器。 (√) ＝ 2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是(　　) A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为1