第三节 变压器（教学课件）物理粤教版选择性必修第二册

3.3变压器 知识点一　认识变压器 1．用途：改变交流电压的设备。 2．构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。 (1)原线圈：与电源相连的线圈(也叫初级线圈)。 (2)副线圈：与负载相连的线圈(也叫次级线圈)。 3．原理：变压器工作的基础是电磁感应现象，原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过副线圈，所以在副线圈中产生感应电动势。 知识点二　理想变压器原、副线圈基本量的关系 1．铜损和铁损 (1)铜损：变压器的线圈有内阻，电流通过时发热所损失的能量。 (2)铁损：铁芯在交变磁场中反复磁化，产生涡流，使铁芯发热所损失的能量。 2．理想变压器：忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器。 3．电压与匝数关系：原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比，即＝。 4．功率关系：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。 5．电流与匝数关系：原、副线圈中的电流跟它们的匝数成反比，即＝。 6．两类变压器：n2>n1，能使电压升高的变压器叫作升压变压器；n2<n1，能使电压降低的变压器叫作降压变压器。 7．理想变压器各物理量间的制约关系 (1)输入电压决定输出电压：由＝，得U2＝U1。 当U1不变时，U2也不会变，与负载电阻R多大及是否变化无关。 (2)输出功率决定输入功率：对理想变压器P出＝P入。 (3)负载决定输出电流：当U1一定时，U2也一定，对副线圈有I2＝，所以当R变化时，I2也随之变化，即R变大，I2变小；R变小，I2变大。 (4)输出电流决定输入电流：由n1I1＝n2I2，得I1＝I2，所以当I2变化时，I1也随之变化。即I2变大，I1变大；I2变小，I1也变小。 课堂练习 1、关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是(　　) A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 2、一个理想变压器，正常工作时，在原、副线圈上，下列物理量中可能不相等的是(　　) A.交流的频率 B.电流的有效值 C.电功率 D.磁通量的变化率 3、 如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 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.电压表的读数为110 V B.电流表的读数为1 A C.原线圈的输入功率为220 W D.副线圈输出交流电的周期为50 s 4、如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1＝1 000匝，两个副线圈匝数分别为n2＝50匝和n3＝100匝，L1是“6 V　2 W”的灯泡，L2是“12 V　4 W”的灯泡，当原线圈接正弦交变电流时，两灯泡均正常发光，那么原线圈中的电流为(　　) A. A B. A C. A D. A 5、一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中(　　) A.U2>U1，U2降低 B.U2>U1，U2升高 C.U2<U1，U2降低 D.U2<U1，U2升高 6、(多选)如图所示，L1、L2是高输电线，图中两电表示分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100:1，乙图中原、副线圈匝数比为 1:10，则( ) A.甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V B.甲图是电流互感器，输电电流是100A C.乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V D.乙图是电流互感器，输电电流是100A 7、如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为(　　) A.2.2×103 W B.2.2×10－2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 8、如图所示，理想变压器原线圈 I 接到 220V的交流电源上，副线圈 II 的匝数为30，与一标有“12 V ，12 W”的灯泡连接，灯泡正常发光，副线圈 III 的输出电压为 110 V，电流为 0.4 A。求： (1)副线圈III的匝数； (2)原线圈I的匝数以及通过原线圈的电流。 课后练习 1．(多选)如图所示是一个理想变压器的示意图，在它正常工作时关于其说法正确的是(　　) A．副线圈中的电动势是因为电