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全书word（鲁科版）

享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第3节科学探究：变压器 学习目标 成长记录 知识点一 1.了解变压器的构造，理解变压器的工作原理。 &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 知识点二 的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系。 &要点二 基础探究 君成规金。拿极新如 )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 副线圈 AC U n m U,AC 磁感线 铁芯 变压器的示意图 变压器的符号 (1)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。 ·独家授权侵权必究· 品牌书店·知名教辅·正版资源 学科网书城 驱身边的互联网+教辅专家 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，即出= 。 3.两类变压器 (1)降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器。 ________独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 量b.2 zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (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。（×) (4)理想变压器是客观存在的。(×) (⑤)号：器适用于任何理想变压器。（√） (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？ ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 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。 合作探究 究城是点，规外关城 要点一理想变压器的工作原理及规律 公问题情境 如图所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个 线圈（原线圈）通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈（副 线圈)连接到小灯泡两端。连接电路，接通电源，小灯泡能发光 学生电源 0-0 (1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？ 答案：当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁 芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线 圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就 会发光。 (2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，与 什么因素有关？ 答案：左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率是都相同，若左边线圈 匝数为n,则UE1n1笼。若右边线圈匝数为2，则U2E2n是，故有 是器：若忽略线圈的电阻，则有E,E即光：号，这样看来只要 ·独家授权侵权必究· 学科网