第三章 第三节 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（粤教版）

导巧苏 第三节 变压器 第1课时 变压器的认识及规律应用 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 知道变压器的组成，掌握原线圈、副线圈等概念，体会物 理观念的生成过程 科学思维 掌握理想变压器的基本规律，通过规律的应用体会物理 模型建立的重要意义 科学探究 通过探究原、副线圈电压与匝数的关系，体会科学探究 在物理规律形成过程中的作用 科学态度与责任 通过变压器在生产、生活中的应用，体会科技对社会发 展的推动作用 基础探究 形成概念，掌握新知 ⑧情境化导学 一、认识变压器 )问题情境 如图，两线圈绕制在同一铁芯上，请思考并回答： (1)若在左侧线圈中通入恒定电流，则穿过右侧线圈中有没有磁通量？磁通量是否变化？右侧线圈两 端有没有感应电动势产生？ 答案：(1)电流周围存在磁场，左侧线圈中通入恒定电流后穿过右侧线圈中有磁通量：由于电流恒定， 故穿过右侧线圈中磁通量不变：穿过右侧线圈中磁通量不变，根据法拉第电磁感应定律知右侧线圈 两端没有感应电动势产生. (2)若在左侧线圈中通入交变电流，则穿过右侧线圈中有没有磁通量？磁通量是否变化？右侧线圈两 端有没有感应电动势产生？这种现象是电磁感应中的什么现象？ 答案：(2)由于交变电流是不断变化的，故穿过右侧线圈中不仅有磁通量而且磁通量在不断变化：根 据法拉第电磁感应定律知右侧线圈两端将有感应电动势产生：这种现象是电磁感应中的互感现象， 1.变压器的构造 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成，如图所示.与电源连接的线圈称 为原线圈也称为初级线圈：与负载连接的线圈称为 副线圈，也称为次级线 圈. 原线圈 副线圈 铁芯 2.变压器的符号 03 初级线圈 次级线圈 29 04 3.变压器的原理 变压器工作的基本原理是互感现象.在原线圈上加上交变电压，原线圈中的交 变电流在铁芯中产生变化的磁通量，这个变化的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过 副线圈，并在副线圈中产生相应的感应电动势.如果在副线圈两端接入负载 构成闭合回路，回路中就会形成交变电流 4.变压器的作用 变压器是用于改变交流电压的设备 二、探究变压器的电压与匝数的关系 )问题情境 如图为变压器的示意图，原、副线圈的匝数分别为1、2，交流电源加在原线圈上的电压为U1,副线圈 输出的电压为2，若不计线圈的电阻和各种电磁能量损失，思考并回答下列问题： (1)穿过原、副线圈的磁通量Φ及其变化率一是否相同？ 原线圈 副线圈 答案：(1)相同. 架 (2)在原、副线圈中产生的感应电动势表达式分别是什么？ 答案：（2)e1=n一，e2=n2一. (3)不计线圈电两线国端的电压数值是否与对应的感应电动势相等？ 铁芯 答案：(3)相等 (4)尝试写出U1和U2的关系， 答案：(4) 段配昭 1.理想变压器 理想变压器是指原、副线圈的电阻 和各种电磁能量损失可以忽略不计的变 压器.它是一个理想化模型. 2.电压关系 理想变压器的原、副线圈两端的电压之比等于这两个线圈的匝数之比.用公式表 示为 3.两类变压器 (1)升压变压器：n2)n1,U2>_U1. (2)降压变压器：n2<n1,U2<_U1. 三、理想变压器原、副线圈中的电流 )问题情境 如图所示，接通电源后小灯泡发光，若将变压器视为理想变压器，思考并回答下列 问题： 学生电源 0-09“ (1)变压器副线圈的输出功率P2和原线圈的输入功率P1之间的关系是什么？ 答案：(1)因为理想变压器不计能量损耗，所以P2P (2)根据P1、P2的关系和电功率定义式，尝试推导原、副线圈中的电流I1和I2的 关系 答案：(2)根据P=UI有UIUI2,又因为一一一，所以一-一 11n2 1.变压器能量损耗 实际变压器的线圈有电阻，电流通过它时会发热，会损耗一小部分能量.铁芯在交 变磁场中反复被磁化，也会因铁芯发热而损耗一小部分能量.一般情况下，变压器 的这两类能量损耗都很小，所以在实际计算中常忽略损耗的能量，将其视为 理想 变压器 2.理想变压器原、副线圈中的功率和电流 (1)功率：理想变压器副线圈的输出功率P2等于原线圈的输入功率P1,即P2三P1. (2)电流：理想变压器工作时，原、副线圈中的电流与它们的匝数成反比，用 公式表示为导巧球 第2课时 实验：探究变压器原、副线圈电压与 匝数的关系 一、实验目的 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 二、实验原理 原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变 化，铁芯中的磁场也在不断地变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势， 副线圈中就存在输出电压.本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈 的电压与匝数的关系. 三、实验器材 交流电压表（多用电表）、学生电源、开关、可拆变压器、导线若干 四、实验步骤 1.按如图所示电路图连接实物图. 学生电源