内容正文:
第3节 变压器
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
新课程目标 核心素养
1.了解变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理。
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。 1.物理观念:了解理想变压器的概念,解释自然现象,解决实际问题。
2.科学思维:通过科学方法(理想法)进行分析,获得结论。
3.科学探究:实验探究电压、电流与匝数的关系。
4.科学态度与责任:让学生体会通过实验得出的结论在实际问题中的应用。
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课前 自主梳理
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变压器的结构与原理
1.变压器的构造
最简单的变压器是由__________和绕在铁芯上的两个线圈组成的,如图所示。
知识点一
闭合铁芯
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(1)原线圈:与交流电电源连接的线圈,也叫__________。
(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫__________。
2.原理:当变压器的原线圈加上交变电压时,原线圈中的交变电流在铁芯中激发交变的磁场,交变的磁感线穿过原线圈也穿过副线圈,在原、副线圈中都产生_______________。电能从原线圈通过磁场传输给副线圈。__________现象是变压器的工作基础。
初级线圈
次级线圈
感应电动势
互感
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变压器的电压与匝数的关系
1.理想变压器
理想变压器是一种理想模型,它忽略的次要因素主要有两个:
(1)忽略漏磁,即认为交变电流产生的磁场的磁感线全部都在铁芯内;
(2)忽略一切能量损耗。
知识点二
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3.两类变压器
(1)升压变压器:当n2>n1时,U2>U1,变压器使电压__________。
(2)降压变压器:当n2<n1时,U2<U1,变压器使电压__________。
磁通量的变化率
升高
降低
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电压互感器和电流互感器
1.电压互感器
(1)电压互感器是一种降压变压器,它的初级__________在高压交流线路上,次级则与交流电压表相连。如图所示。
(2)根据电压表测出的U2值和铭牌上的__________,就可以计算出高压线两端的电压值。
(3)为了防止高低压线圈间以及高压线圈与铁芯间的绝缘部分被击穿而造成触电事故,副线圈必须__________。
原理图
知识点三
并联
变压比
接地
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2.电流互感器
(1)电流互感器的主要作用是将大电流变成小电流,是一种升压变压器,它的原线圈__________在被测交流电路中,副线圈与交流电流表相连,根据已测得电流I2和铭牌上标注的变流比就可以算出被测电路中的电流。如图所示。
(2)为了安全,电流互感器使用时必须确保副线圈接地,也绝对不许将副线圈__________。
串联
开路
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[课前小练]
思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比。( )
(2)输入交变电流的频率越高,输出交变电流的电压就越高。( )
(3)变压器只能改变交变电流的电压,不能改变直流的电压。( )
(4)理想变压器不仅能改变交变电流的电压和电流,也能改变交变电流的功率和频率。( )
(5)理想变压器的输入和输出功率相等。( )
√
×
√
×
√
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理想变压器的基本关系
[思考探究]
手机无线充电是比较新颖的充电方式。手机和基座不需要导线连接,这种充电方式的原理是什么?
提示:如图所示为电磁感应式无线充电的原理图,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的