4.2变压器 第2课时 教学案-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版选修3-2

变压器（第2课时） 学科素养目标： 物理观念：1.理解并熟练应用理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。 2.理解理想变压器的制约关系。 3.会用理想变压器基本规律对变压器进行动态分析。 科学思维：1.知道理想变压器动态分析的两种常见情况。 2.会用理想变压器基本规律和制约关系处理动态分析问题。 科学态度与责任：培养学生科学探究精神和分析实际问题能力。 教学重点：理想变压器基本规律和制约关系 教学难点：掌握处理理想变压器动态分析问题的方法和步骤 教学方法：预学检测 典例引导 方法总结 讲练结合 教学过程： 一．情境创设：如图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户，输电线的总电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，V1、V2、A1、A2四个电表的示数都会发生变化吗？ 2． 预学检测 1.如图所示，为一自耦变压器的电路图，其特点是铁芯上只绕有一个线圈．把整个线圈作为副线圈，而取线圈的一部分作为原线圈．原线圈接在电压为的正弦交流电源上，电流表、均为理想电表．当触头P向上移动时，下列说法正确的是（ A ） A．读数变小，读数变小 B．读数变大，读数变小 C．两端电压变大，变压器输入功率变小 D．两端电压变大，变压器输入功率变大 2.(多选)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开。当开关S接通时，以下说法正确的是 (　BCD　) A． 副线圈两端M、N的输出电压减小 B． 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C． C．通过灯泡L1的电流减小 D． D．原线圈中的电流增大 方法指导： 1、理想变压器的制约条件 （1）电压制约：输出电压U2由输入电压U1决定 （2）功率制约：P出决定P入 P出为0，P入为0. （3）电流制约：I2决定I1 2、对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1. (2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1. 三．典例分析 例1：如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是(　B ) A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变大 C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D.若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 例2：如图所示，一理想变压器接入一正弦交流电源，原线圈与一可变电阻串联，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节。在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，V是理想交流电压表。现进行如下操作，并保持变压器原线圈输入电流不变，则 (　D　) A.保持Q的位置不变，将P向上滑动时，电压表读数变小 B.保持Q的位置不变，将P向上滑动时，副线圈两端的电压变小 C.保持P的位置不变，将Q向上滑动时，电压表读数变大 D.保持P的位置不变，将Q向上滑动时，变压器的输出功率变小 解析：　保持Q的位置不变，将P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大；由于变压器原线圈的输入电流不变，匝数比不变，则副线圈中的电流不变，根据U=IR可知电压表示数增大，R0两端电压不变，则副线圈两端的电压变大，选项A、B错误。保持P的位置不变，将Q向上滑动时，由于原线圈电流不变，副线圈匝数增加，根据=可知I2减小；根据U=IR可知电压表示数减小，根据P=I2R可知变压器输出功率变小，选项C错误，D正确。 例3：有一台理想变压器及所接负载如图所示，在原线圈c、d两端加上交变电压。已知b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，电容器的耐压值足够大。则下列说法正确的是 (　BCD　) A.开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电压表V1和V2示数均不变 B.开关S1始终接a，当滑片P向下滑动时，电流表A1和A2示数均变小 C.保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电压表V1和V2示数均变大 D.保持滑片P的位置不变，将开关S1由a改接b，电容器所带电荷量的最大值将增大 解析：　开关S1始终接a，副线圈两端电压不变，当滑片P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，副线圈所在电路的总电阻变大，电流变小，所以电流表的示数均变小，选项B正确；副线圈两端电压不变，所以电压表V1的示数不变，电压表V2测量的是滑动变阻器两端的电压，因为总电流变小，故定值电阻R1的分压变小，