3.3.1 变压器 导学案 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

题目 3.3.1 变压器 课型 新课 日期 11月份 学习目标 1.知道变压器的工作原理。 2.掌握理想变压器的原、副线圈的电压与匝数的关系，能应用理想变压器的功率关系分析电流关系并解决基本问题。 基础知识 一、变压器的原理 1．变压器的构造 构造 由 和绕在铁芯上的两个线圈组成 原线圈 与 连接的线圈，也叫 副线圈 与 连接的线圈，也叫 2.变压器的工作原理 现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电源的大小、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． 作用：改变交变电流的 ，不改变交变电源的 和 。 4． 理想变压器：①无热损。②无磁损。 2、 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： 三、只有一个副线圈的理想变压器的各物理量的关系 1．功率关系： 2．电压关系： 3．电流关系： 课堂拓展 1. 有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V，这个电压是把380 V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1 440匝，副线圈是多少匝？在某次实际工作时输入电压只有220 V，则输出电压是多少？ 2. 当变压器的一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交变电流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220 V的交流电路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数。 3.图3-4甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图3-4乙所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。 （1）图中开关闭合时电压表的示数是多少？ （2）变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？ 4. 图3-6为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。 （1）吹冷风时触片P位于怎样的位置？请在图中标注。 （2）由表格中数据计算出小风扇的内阻是多少？ （3）变压器原、副线圈的匝数比nl ∶ n2是多少？ 随堂检测 5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为( ) A．3 mA B．0 C．48 mA D．与负载R的值有关 6.如图所示，理想变压器初级线圈匝数n1＝1210，次级线圈匝数n2＝121，输入电压u＝311sin100πt(V)，负载电阻R＝44 Ω。不计电表对电路的影响，下列说法正确的是( ) A．交流电流表读数为0.05 A B．交流电压表读数为311 V C．输入电压的频率为100 Hz D．原线圈中的电压有效值为210V 7．图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式交流电压图像，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端，已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是( ) A． 在t＝0.1 s、0.5 s时，穿过线圈的磁通量最大 B．线圈转动的角速度为10π rad/s C．电压表的示数为 V D．电流表的示数为0.40 A 8.变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在无线充电技术中，其中一种就是基于变压器的原理生产的，只不过变压器磁场的回路是铁芯，而无线充电装置磁场的回路是空气。如图所示是无线充电器正在对手机进行无线充电。下列说法合理的是 A． 在变压器原、副线圈上不存在能量的转化 B．在变压器原线圈上电场能转化成磁场能 C．手机必须与无线充电器