第3章 第3节 科学探究：变压器-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

导马苏 第3节 科学探究：变压器 学习目标 成长记录 1.了解变压器的构造，理解变压器的工 作原理。 知识点一&要点一 2.掌握变压器的电压与匝数的关系及 应用，理想变压器的功率关系，并导出 知识点二&要点二 原、副线圈中的电流关系。 基础探究 形成概念，掌握新知 ②)知识梳理 知识点一变压器的工作原理 1.变压器的构造 由闭合的铁芯 和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成，如图所示。 原线圈 副线图 AC U 磁感线 铁芯 变压器的符号 变压器的示意图 ()原线圈：与交流电源相连的线圈，也叫初级线圈 (2)副线圈：与负载 相连的线圈，也叫次级线圈 2.原理：互感 现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯 中激发 磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，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。副线圈能够输出电流。 3.作用：在输入的交流电压一定时，原、副线圈取不同的匝数，副线圈 输出 的电压不一样。 4.能量转化 在原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场，即电场的能量转变 成磁场的能量；通过铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过副线圈，使副线圈 产生感应电流，磁场的能量转化成了电场的能量。 知识点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。它是一个理想化模型。 (2)特点。 ①实际变压器的能量损失：变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场 作用下也会发热；交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内。 ②理想变压器特点： a.原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热； b.铁芯中不产生涡流； c.变压器铁芯内无漏磁。 2.原、副线圈的电压关系 理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即一= Ui 3.两类变压器 U2 (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。 )思考与自测 1.思考判断 (1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流的电压。（√) (2)实际应用中，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，还可以改变交变电流的频率。 (X） (4)理想变压器是客观存在的。(×) (5)一一适用于任何理想变压器。（√) Ui ni 12 (6)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高。(×) 2.思维探究 (1)为什么变压器不能改变直流电流的电压？ 答案：变压器是依据电磁感应工作的，只有原线圈中通入交变电流，铁芯中才能产生变化的磁 场，使穿过副线圈的磁通量变化而产生交变电流，原、副线圈匝数不同而改变电压。如果变压 器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不会产生磁通量的变化，副线圈中不会产生 电磁感应，变压器就起不到变压作用。 (2)交变电流通过变压器改变电压，而频率是否会发生改变？ 答案：频率不发生改变，这是因为原线圈中电流产生的变化磁场以不变的频率通过副线圈而使 副线圈产生同频率的感应电流。 (3)变压器的铁芯为什么用导磁性能很好的薄硅钢片叠压而成？ 答案：为了减小损耗。变压器的铁芯常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，使由于磁场变化而 产生的涡流被限制在狭窄的薄片之中，且回路的电阻很大，涡流大为减弱，从而减小损耗。