2024届高考物理一轮复习课件：第三节 变压器

第三节 变压器 第三章 交变电流 1.认识变压器 高压输电：U > 100 KV 家庭用电：U = 220 V 手机充电：U = 5 V 可拆式变压器 变压器 改变交流电压的装置 1.认识变压器 闭合铁芯 ：绝缘硅钢片叠合而成 原线圈 ( 初级线圈 )：接交流电源 副线圈 ( 次级线圈 )：接用电器（负载） 变压器 副线圈 原线圈 U2 R n1 n2 变压器原理图 U1 n1 n2 变压器的符号 1.认识变压器 变压器的基本原理：利用原线圈和副线圈之间的互感现象 原线圈接交变电流 原线圈中产生交变磁场 副线圈产生感应电动势 铁芯构成磁回路 U2 R U1 n1 n2 1.认识变压器 铁芯作用 磁感线经过铁芯构成磁回路, 使整个磁路的磁场强度达到最大 1.认识变压器 U2 R U1 n1 n2 漏损： 漏磁损失能量 铁损： 涡流现象发热 铜损： 线圈电阻发热 能量损耗 主要 理想变压器 磁通量全部集中在铁心内 原线圈电能 副线圈电能 磁场能 线圈电阻不计： 2.一原一副理想变压器 设穿过理想变压器原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。 理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则： n2 > n1 U2 > U1 ── 升压变压器 n2 < n1 U2 < U1 ── 降压变压器 U2 R U1 n1 n2 一原一副理想变压器 2.一原一副理想变压器 （2）功率制约（能量守恒，输出功率P2决定输入功率P1）： （1）电压制约（ 相同，输入电压U1决定输出电压U2）： （3）电流制约（能量守恒，输出电流I2决定输入电流I1）： （4）频率制约（不改变频率）： U2 R U1 n1 n2 一原一副理想变压器 2.一原一副理想变压器 【例1】一理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个R=10 Ω的电阻，则 (1)变压器的输出电压表达式 (2)交流电压表的示数 (3)交流电流表的示数 (5)变压器的输入功率 2.一原一副理想变压器 输入电压U1和输出电压U 2分别对应原线圈和副线圈两端的电压； 输入电压I1 和输出电流 I2 分别对应流过原线圈和副线圈的电流。 原线圈有负载 原线圈无负载 2.一原一副理想变压器 【例2】如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，求∶ （1）副线圈回路中电阻两端的电压; （2）原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比。 2.一原一副理想变压器 【例3，多选】如图所示的理想变压器，其输入端接在 的交流电源上，原、副线圈的匝数比为n1：n2=2：1，R0为电阻箱，副线圈中的电阻R=10Ω，电表均为理想电表。下列说法正确的是 A．当R0=0Ω时，电压表的读数为100V B．当R0=0Ω时，电流表的读数为5A C．当R0=10Ω时，电流表的读数为4A D．当R0=10Ω时，电压表的读数为100V BC 2.一原一副理想变压器 理想变压器的等效电阻法 条件：原线圈中串联电阻的理想变压器 方法： 等效 电压关系： 电流关系： 2.一原一副理想变压器 【例3】(2016·全国卷Ⅰ)一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻的阻值分别为R1=3 Ω、R2 =1 Ω和R3 = 4 Ω，电流表为理想电表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为 A.2 B.3 C.4 D.5 B 2.一原一副理想变压器 12月30日星期四物理作业（变压器第1课时） 作业范围：《三维设计》P91-93 全部、 P95-96 全部 P97-创新思维2、3 《课时跟踪检测》P167-4、5、6 P168-12 上交时间：晚修结束后上交（只收三维设计） 3.动态分析 【问题2】如图所示，若给原线圈接恒定电压U1，原副线匝数比不变，则 （1）副线圈不接负载，U2=0？ （2）改变负载总阻值R，U2会改变？ （3）若副线圈不接负载，I1=0? P1=0 ？ （4）改变负载总阻值R，I1和P1会改变？ 动态问题的分析思路 决定 决定 决定 决定 3.动态分析 【例3】如图所示，理想变压器电路原线圈匝数可调，调节触头为S1，副线圈电路中光敏电阻r的阻值随光照增