3.3变压器 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

3.3变压器 沙市五中 田路珩 问题与思考 在我们的日常生活中，高压电线上的电压可以高达100kv，家用的电路电压为220v，而手机充电电压则一般不能高于4.2v 如果要完成充电，需要？ 改变交流电压大小的设备！ 变压器 小实验：尝试“隔空”点亮小灯泡 现象：随着连接小灯泡的线圈匝数的减少，灯泡越来越暗 结论：用电器两端的电压与线圈匝数有关 实验装置起到了变压作用 发电站的巨型变压器 民用变压器 电器电源变压器 一、变压器的结构 思考与讨论 如果接入的是直流电，小灯泡还会被点亮吗？ 实验结论：不能 变压器只能改变 的大小 交流电压 为什么互不相接的两根导线可以实现交流变压而不能完成直 流变压呢？ 工作原理 变压器的原理 互感现象 变压器原、副线圈两端的电压与线圈匝数之间有什么关系呢? 在输入的交流电压一定时，原线圈、副线圈取不同的匝数，副线圈输出的电压也不一样，变压器由此得名。 让我们通过实验来探究！ 思考：当存在多个变量时，通过什么方法进行探究？ 学生实验 n1 n2 u1(单位：伏特) u2(单位：伏特) n1/n2 u1/u2 控制变量法 设u1恒定为12V，控制n1=800与200不变，调整n2匝数，测出u2数值后完成表格 学生实验 n1 n2 u1(单位：伏特) u2(单位：伏特) n1/n2 u1/u2 800 12.0 2.00 800 12.0 8.00 200 12.0 0.50 200 12.0 2.00 分析表中数据可以发现 400 100 400 100 有哪些地方会损失电压呢？ 铜损 铁损 磁损 思考：如果不计这些能量损失，是否可以认为 U1/U2与n1/n2相等呢 理论推导 结果可得： 实验结论 实验结论：在误差允许的范围内，原、副线圈的电压 之比等于原、副线圈的匝数之比 理想变压器：不计原、副线圈的电阻和各种电磁能量的损失的变压器 涉及到的能量转化为： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是________(选填“na”或“nb”)． 例1：为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，必须要选用的是________． A．有闭合铁芯的原、副线圈 B．无铁芯的原、副线圈 C．交流电源 D．直流电源 E．多用电表(交流电压挡) F．多用电表(直流电压挡) 用匝数na＝60和nb＝120的变压器，实验测量数据如下表， ACE nb 解： 输入端电压的最大值Um=220 V 原线圈中的电压有效值 再由 ，解得U2=44V 根据欧姆定律 ，得I2=0.5A 最后再根据 得I1=0.1A 例2：这是一个理想变压器，原线圈匝数n1=180，副线圈匝数n2=36， 输入端的交流电表达式是U=220√2sin100ωt，输出端的负载电阻R=88Ω。 那么你能求出原副线圈中的电压和电流有效值吗？ A．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈 B．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表 C．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱时，副线圈电压大于原线圈电压 D．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压 1.如图所示，在用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的 关系”实验中，下列说法正确的是(　　) AD 限时训练 A．12.44 A B．8.80 A C．2.00 A D．2.83 A 2.如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝22∶5，原线圈接在u1＝220sin 100πt (V)的交流电源上，电阻R＝25 Ω，A为理想电流表，则A的示数为(　　) C A．电流表的示数为1 A B．原线圈的输入功率为220 W C．电压表的示数为110 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s 3.如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220·sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是(　　) A $$