第3章 第3节 科学探究：变压器（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（鲁科版2019）

第3节　科学探究：变压器 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 学科素养 目标要求 物理观念： 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器。 2.理解变压器的工作原理，并能运用电磁感应的规律进行解释。 科学思维： 1.理想化方法构建变压器模型。 2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系，并能用它解决相关问题。 3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系。 科学探究：了解探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验方法，经历探究过程，分析现象得出探究结果。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课后巩固 素养提升 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 一 变压器的工作原理 1．变压器的构造 由____________和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成，如图所示。 闭合的铁芯 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 4 (1)原线圈：与________相连的线圈称为原线圈或______________。 (2)副线圈：与________相连的线圈称为副线圈或______________。 电源 初级线圈 负载 次级线圈 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 2．变压器的工作原理 电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过______线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生____________。 3．理想变压器：没有________的变压器称为理想变压器，它是一个理想化模型。 副 感应电动势 能量损失 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 二 探究变压器电压与线圈匝数的关系 1．实验目的 研究变压器电压与线圈匝数间的定量关系。 2．实验器材 可拆变压器、低压交流电源、____________、带夹的导线。 3．实验原理与设计 当交流电压接入原线圈时，它所产生的变化的磁场就会在副线圈中产生____________。 交流电压表 感应电动势 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 7 4．实验步骤 (1)仔细观察变压器，了解变压器的构造。 (2)断开学生电源，将电源调至交流2 V接初级线圈n1＝100匝，将学生多用电表调到交流电压最大挡接在次级“0”“200”接线柱，经检查无误后，接通电源，粗略测出电压。断开电源开关，将多用电表调至交流电压合适的挡位，再次接通电源，测出次级线圈两端的电压。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (3)断开电源，不改变初级线圈所接的电压和匝数，将学生多用电表调到交流电压最大挡依次接在次级“200”“800”接线柱；“800”“1 600”接线柱；“200”“1 600”接线柱；“0”“1 600”接线柱。按步骤(2)中的测量方法分别进行测量。 (4)断开电源，将电源调至交流10 V接初级线圈n1＝200匝，将学生多用电表调到交流电压最大挡接在次级“0”“400”接线柱，经检查无误后，接通电源，粗略测出电压。断开电源开关，将多用电表调至交流电压合适的挡位，再次接通电源，测出次级线圈两端的电压。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (5)断开电源，保持电源交流10 V挡位不变，初级分别接“200”“800”接线柱；“800”“1 600”接线柱；“200”“1 600”接线柱；“0”“1 600”接线柱，保持学生多用电表为交流电压最大挡接在次级“0”“400”接线柱不变，按步骤(4)中的测量方法分别进行测量。 (6)断开电源开关，实验完毕，整理实验器材。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 5．实验记录及数据处理 (1)保持原线圈的匝数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。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 表一　原线圈匝数不变，改变副线圈匝数 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 n1∶n2 初级电压U1/V 次级电压U2/V U1∶U2 100 200 600 800 1 400 1 600 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 (2)保持副线圈的匝数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。 返回导航 下页 上页 鲁科物理 选择性必修 第二册 表二　副线圈匝数不变，改变原线圈匝数 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 n1∶n2 初级电压U1/V 次级电压U2/V U1∶U2 200 400 600 800 1 400 1 600 返回导航