3.3 变压器 学案 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

变压器学案 【学习目标】 1、理解变压器的工作原理； 2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系； 【重点难点】 探究变压比和匝数比的关系 [预习案]1先通读教材，完成助读，熟记并理解基本知识，再完成检测；2独立完成，用时20分钟 一、教材助读 1、各种不同等级的发电机发出的交流电压各不相同，怎样才能并入电网实现远距离电能输送？各种不同的用电器所需的电压不同，而电网输送过来的电压太高。怎样才能满足各种用电器的电压需要？ #2、在日常生活中，你在哪些场合见过变压器？见过什么样的变压器？在你见过或使用过的家用电器中，哪些可能含有变压器？想一想它们有什么作用？ 3、试画出变压器的实物简图和电路符号图。 4、变压器是用电器还是电气设备？对于实际变压器，有哪些因素会引起能量的损失？变压器制造时有何措施可减少电能损失？ 5、变压器的原理 是变压器的工作基础。由于互感现象，使得穿过原副线圈的 相同。根据E= 得 ，原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成 。 2、理想变压器的变压、变流规律关系： ⑴、变压规律： ⑵、变流规律： 二、预习自测 1．______现象是变压器工作的基础．原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量，不仅穿过________也穿过________，则副线圈中就要产生______．尽管原、副线圈没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈． 2．原、副线圈的电压之比等于两个线圈的__________，公式表示为______________．如果原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈低，这种变压器称为____________；如果原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则副线圈得到的电压比原线圈高，这种变压器称为__________． 3．一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1200匝，在原线圈两端接有一电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为 ( ) A．0V 　　　　B．1.2V C．120V 　　　D．小于120V 4．将输入电压为220V，输出电压为6V的变压器改绕成输出电压为24V的变压器。已知副线圈原来的匝数为36匝，现不改原线圈的匝数，则副线圈应增绕的匝数为（ ） A．144匝 B．108匝 C．180匝 D．540匝 [探究案] ---- 合作学习：讨论、展示、点评、大胆质疑、共同探究（分组实验） 探究点一 变压器的原理 问题1 ① 利用桌上的器材（学生电源、可拆变压器、灯泡）按图1和图2分别通入直流和交流电，观察灯泡是否发光。通入交流时取下可拆变压器的一块铁芯，使其不闭合，观察灯泡的亮度是否变化？ ( 图1 直流 交流 图2 )② 理论探究（讨论交流）：为什么 变压器通以恒定电流灯不发光，而交变 电流通过变压器能让灯发光？变压器的 铁芯起什么作用？ www.k@s@5@u.com 高#考#资#源#网 问题2 如何用多用表测量交流电压？ ( V 1 n 2 U 2 U 1 n 1 原线圈 副线圈 铁芯 图3 V 2 ) 探究点二 电压与匝数的关系 问题3 （1）请利用多用电表、可拆变压器、学生电源参考图3电路图和实验步骤完成以下实验探究： ① 保持原线圈匝数n1和电压U1不变，改变副线圈匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响：n1= ，U1= ； 1 2 3 n2 U2 ② 保持副线圈匝数n2和电压U1不变，改变原线圈匝数n1，研究n1对副线圈电压U2的影响：n2= ， U1= ； ③ 保持原、副线圈匝数n1、n2不变，改变原线圈电压U1，研究U1对副线圈电压U2的影响：n1= ， n2= 。 1 2 3 n1 U2 ④　通过实验归纳分析U1、U2和n1、n2之间的定量关系 。 当 时，该变压器为降压变压器。 当 时，该变压器为升压变压器。 1 2 3 U1 U2 （2）理论探究 ( n 2 U 2 ～ U 1 n 1 ～ 原线圈 副线圈 铁芯 图4 )试利用图4变压器的示意图，根据能量守恒 的思想、法拉第电磁感应定律、欧姆定律，探究变压 器的电压比与线圈匝数比的关系式