内容正文:
交变电流
第三章
第3节 变压器
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
课程内容要求 核心素养提炼
1.了解变压器的构造及工作原理.
2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用.
3.会推导理想变压器的原、副线圈中的电流关系.
4.应用理想变压器解决实际问题. 1.物理观念:借助原线圈、副线圈等概念,体会物理观念的生成过程.
2.科学探究:通过探究原、副线圈电压与匝数的关系,体会科学探究在物理规律形成过程中的作用.
3.科学思维:通过对理想变压器电压与匝数的关系的应用,体会物理模型建立的重要意义.
4.科学态度与责任:通过变压器在生产、生活中的应用,体会科技对社会发展的推动作用.
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
1.变压器的构造
由____________和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示.
(1)原线圈:与____________连接的线圈,也叫____________.
(2)副线圈:与________连接的线圈,也叫____________.
一、变压器的原理
闭合铁芯
交流电源
初级线圈
负载
次级线圈
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
2.原理:________现象是变压器的工作基础.电流通过原线圈时在铁芯中激发________,由于电流的大小、方向不断变化,铁芯中的________也在不断变化,变化的磁场在副线圈中产生______________.
3.作用:改变交变电流的电压,在输入的电压一定时,原、副线圈取不同的________,副线圈输出的电压也不一样.
4.理想变压器:没有________损失的变压器.
互感
磁场
磁场
感应电动势
匝数
能量
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
[思考]
如果将变压器的原线圈接到直流电源上,在副线圈上还能输出电压吗?
提示 不能.变压器的工作原理是互感现象,在原线圈上接直流电源,在铁芯中不会形成变化的磁场,所以在副线圈上不会有感应电动势产生.
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物理 选择性必修 第二册 R
二、电压与匝数的关系
匝数
输出
输入
副线圈
原线圈
副线圈
原线圈
电磁感应
1.电压关系:理想变压器的原、副线圈电压之比,等于原、副线圈的________之比.公式:eq \f(U1,U2)=______.
2.变压器效率:变压器的________功率与________功率之比.
3.两类变压器
(1)降压变压器:__________的电压比__________电压低的变压器.
(2)升压变压器:__________的电压比__________电压高的变压器.
4.变压器电能输送:变压器输送电能是利用了____________.
eq \f(n1,n2)
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
[判断]
(1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比.( )
(2)实际变压器输入功率一定大于输出功率.( )
(3)学校中用的变压器工作时没有能量损失.( )
(4)变压器原线圈相对电源而言起负载作用,而副线圈相对负载而言起电源作用.( )
√
√
×
√
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
如图所示,一蓄电池连接在低压交流变压器上,闭合开关会观察到瞬间灯泡发光,然后熄灭,你能解释这种现象发生的原因吗?
探究点一 理想变压器的特点及原理
知识方法探究
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
提示 恒定电压加在原线圈上瞬间,线圈内的磁通量发生变化,因而副线圈中的磁通量也发生变化,所以由E=neq \f(ΔΦ,Δt) 知,副线圈中有感应电动势,灯泡闪亮,之后原线圈中电流恒定,线圈内的磁通量恒定不变,副线圈中无电动势,因而灯泡熄灭.
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
1.理想变压器的特点
(1)原、副线圈的电阻不计,不产生热量.
(2)变压器的铁芯无漏磁,原、副线圈磁通量无差别.
(3)变压器自身的能量损耗不计,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率.
(4)原、副线圈的交变电流的周期T和频率f相同.
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第三章 交变电流
物理 选择性必修 第二册 R
2.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通量,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,它也在铁芯中产生交变磁