第3章 课时3 变压器-（课件）2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册【南方凤凰台·5A新学案】人教版（安徽版）

第三章　交变电流 课时3　变压器 第1页 第三章　交变电流 5A新学案 物理 · 选择性必修第二册 核心 目标 1. 观察常见的变压器，了解变压器的构造、原理及其在日常生活中的应用，了解理想变压器． 2. 理解电压(电流)、功率关系，并能用这一关系进行简单计算，了解电压互感器和电流互感器. 必备知识·记忆理解 要点笔记 要点1　变压器的原理 变压器是改变交变电流电压或电流，而不改变直流电压或电流，也不改变交变电流________，功率损耗较小的设备． 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____________. 频率 闭合铁芯 交流电源 初级线圈 负载　 次级线圈 2. 变压器的工作基础：________现象．原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的________也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生______________，使副线圈也能够输出电流． 3. 变压器的工作原理：电磁感应．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______________E2.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． 注意：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． 互感 磁场 感应电动势 感应电动势 要点2　电压与匝数的关系 1. 理想变压器 (1) 定义：没有________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，不产生焦耳热． ③ 铁芯中不产生涡流． 能量 2. 电压与匝数的关系 (1) 通过实验和理论推导均可证明：原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即___________. 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． 副线圈 原线圈 副线圈 原线圈 基础内化 1. (2022·河北深州长江中学)如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器是( ) 解析：变压器应该接在交流电路中，升压变压器中副线圈的匝数大于原线圈的匝数，故选C. C 2. (2022·广东深圳重点中学高二上期末)如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220 V，额定功率为22 W，原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则( ) D 关键能力·分析应用 分类悟法 考向1　变压器的基本规律 1. 功率关系 理想变压器的输入、输出功率的关系为P入＝P出，或P1＝P2. (1) 无论副线圈一端是空载还是有负载，上述关系都是适用的． (2) 若n2＞n1，U2＞U1，这种变压器为升压变压器；若n2＜n1，U2＜U1，这种变压器为降压变压器． 3. 电流关系 4. 原、副线圈的交变电流的周期T和频率f相同． 5. 考查分析：理想变压器的电压、电流与匝数的关系是考查重点，重要关系是P入＝P出．关注四点说明： (1) 变压器不能改变直流电压． (2) 变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率． (3) 理想变压器本身不消耗能量． (4) 理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值． (1) 副线圈电流的频率． 解析：变压器不改变交流电的频率，由图乙可知 T＝0.02 s， (2) 副线圈两端的电压． (3) 电动机输出的机械功率． 解析：根据副线圈电路中电压关系，有 U2＝I2R＋UM 解得I2＝1.25 A 考向2　多个副线圈的变压器问题求解 1. 当有多个副线圈且绕在同一“□”字形铁芯上时： (2) 电流比不再与匝数比成反比．由功率关系得到的表达式是：I1U1＝I2U2＋I3U3…，或I1n1＝I2n2＋I3n3… (2) 处理含有多个副线圈的变压器问题时，首选P入＝P出，从输出端的P出打开突破口． 　 广州地铁供电的变电站，将35 kV的高压电送到变压器(可视为理想变压器)，变为1 180 V和220 V后供机车牵引和照明使用，其部分电路可简化为如图所示．图中M为牵引机车的电机，其电流恒定，则( ) A. n1∶n2∶n3 ＝175∶59∶11 B. S闭合后与闭合前相比，n2两端的电压会减小