3.3-1变压器-2022-2023学年高二物理讲练结合新课件（2019人教版选择性必修第二册

第三章 交变电流 3.3-1 变压器 选择性必修二 第二章 第三节 2019人教版高中物理 【课标要求】通过实验探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系【学习目标】 1.知道变压器的构造，理解变压器的工作原理 2.实验探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系 3.理解功率关系，推导电流与线圈匝数的关系 生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢？ 一、变压器的原理 1.变压器的构造 原线圈 副线圈 ①铁芯： 绝缘硅钢片叠合而成 ②原线圈： ③副线圈： 与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈 与负载相连的线圈，也叫次级线圈 变压器的示意图 一、变压器的原理 变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的? n1 n2 铁芯 原线圈 副线圈 I1 I2 变化的电流通过原线圈时在铁芯中激发变化的磁场，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。 电场能 磁场能 电场能 铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈 2.变压原理： 变压器的基本原理是利用原线圈和副线圈之间的互感现象 【例1】（指向目标1）关于变压器的工作原理,以下说法正确的是(　　)A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.变压器是依靠自感过程进行工作的C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 C 解析：A.电流周围存在磁场，通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量随交变电流变而变。所以A错。B.变压器是依靠互感过程进行工作的，所以B错。C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势。所以C错。 D.两个线圈没有连通，原线圈中的电流不能通过铁芯流到了副线圈。 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 实验目的: 探究变压器输出电压(U2)与输入电压(U1)， 原副线圈匝数(n1、n2)之间的关系 实验方法: 控制变量法 保持U1和n₁不变，记录n₂与U2,的大小. 保持U1 和n2,不变，记录n1 与U2,的大小. 实验器材: 学生电源，可拆变压器，交流电压表 注意事项: 1.不能超过电表量程 2.读数时确定最小分度值 3.为了保证人身安全电压不超过12V 变压器原、副线圈两端的电压与线圈匝数之间有什么关系呢？ 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.输入电压不变，原线圈的匝数不变。 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 输入电压U1（V） 输出电压U2（V） 400 4.25 400 4.25 400 4.25 200 800 1400 1.99 7.88 13.78 U1与n1一定：U2与n2成正比 2.输入电压不变，副线圈的匝数不变。 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 输入电压U1（V） 输出电压U2（V） 400 4.25 400 4.25 400 4.25 200 800 1400 1.99 7.88 13.78 200 6.6 200 6.6 100 12.9 400 3.1 U1与n1一定：U2与n2成正比 U1与n2一定：U2与n1成反比 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.变压器的能量损耗 ①铜损 ②铁损 ③磁损 线圈电阻发热 涡流现象发热 漏磁损失能量 3.理想变压器的功率关系 P1＝P2 2.理想变压器 二、变压器输入功率和输出功率的关系 我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。理想变压器也是一个理想化模型 输入功率等于输出功率，即 原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？数据没有严格遵从这样的规律。为什么呢？ 设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。 Φ1=Φ2 ΔΦ1=ΔΦ2 理论推导：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 理想变压器特点：线圈无电阻时 三、变压器电压与匝数的关系 无漏磁时 铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈 理想变压器原、副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比。 ①n2 >n1 U2>U1——升压变压器 ②n2 <n1 U2<U1——降压变压器 三、变压器电压与匝数的关系 【例题2】（指向目标2）一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A. 36匝 B