第3章 第3节 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（粤教版2019）

第三节　变压器 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、认识变压器 1．变压器的构造 由 和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。 闭合铁芯 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 (1)原线圈：与 连接的线圈，也称为 。 (2)副线圈：与 连接的线圈，也称为 。 电源 初级线圈 负载 次级线圈 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．原理： 现象是变压器的工作原理。原线圈中的交变电流，在铁芯中产生变化的 ，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 。 3．作用：改变交变电流的 ，不改变交变电流的 和 。 互感 磁通量 感应电动势 电压 周期 频率 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 二、探究变压器的电压与匝数的关系 1．(1)实验电路图： (2)实验方法：控制变量法，保持输入电压U1不变 ①n1一定，研究n2和U2的关系。 ②n2一定，研究n1和U2的关系。 (3)分析数据，得出结论。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 能量损失 匝数 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 √ √ × × √ 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 如果将变压器的原线圈接到直流电源上，在副线圈上还能输出电压吗？ 提示：不能。变压器的工作原理是互感现象，在原线圈上接直流电源，在铁芯中不会形成变化的磁场，所以在副线圈上不会有感应电动势产生。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 (1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？ (2)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？ 提示：(1)当左边线圈加上交流电压时，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，在右线圈中会产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光。 (2)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 1．理想变压器的特点 (1)原、副线圈的电阻不计，不产生热量。 (2)变压器的铁芯无漏磁，原、副线圈磁通量无差别。 (3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．工作原理 原线圈上通有交变电流时，铁芯中产生交变磁场，即在副线圈中产生交变磁通量，从而在副线圈中产生交变电动势；当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向外界负载供电。从能量转化角度看，变压器是把电场能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置。一般地说，经过转化后电压、电流均发生了变化。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　D 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 理想变压器的四点注意 (1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。 (3)理想变压器本身不消耗能量。 (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 针对训练 1.一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图所示，然后将原来线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V。按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　) A．1 100,360　　　　　　 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 答案：B 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．(多选)如图所示，将额定电压为60