【步步高】鲁教版 高中物理选修3-2：4.2变压器（ 28张，含视频动画）（4份打包）

第四章 远距离输电 学案2 变压器　 照明灯电压------220伏 机床上照明灯------36伏 半导体收音机电源电压不超过10伏 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏 电视机显像管却需要10000V以上电压 交流便于改变电压，以适应各种不同的需要 变压器就是改变交流电压的设备 几种常见的变压器 一、变压器的结构 原线圈 副线圈 铁芯 构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示 （3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示 （4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 一、变压器的结构 U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 电路图中符号 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？ 铁芯与线圈互相绝缘 二、变压器的工作原理 n1 n2 U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）转化。 原线圈 副线圈 铁芯 互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。 二、变压器的工作原理 ------互感现象 ∽ U1 U2 n1 n2 ∽ 理想变压器 无磁损 无铜损 无铁损 二、变压器的工作原理 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 1 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的 由互感现象知C正确 理想变压器无漏磁 原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁场联系在一起 三、科学探究－－变压器电压与匝数的关系 研究原副线圈两端电压关系的实验 三、科学探究－－变压器电压与匝数的关系 次数 1 2 3 4 5 U1 U2 实验结论： 原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。 V1 V2 若不考虑原副线圈的内阻 则：U1/U2= n1/n2 三、科学探究－－变压器电压与匝数的关系 即理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比 n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器 I1 I2 U2 n1 n2 U1 问题：原副线圈的电流可能满足何规律？ 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: U1I1=U2I2 I 1/ I 2= U2 / U1= n2 / n1 P出= P入 三、科学探究－－变压器电压与匝数的关系 2.理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 I 1/ I 2= n2 / n1 此公式只适用于一个副线圈的变压器 如图所示，一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈 的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为(　　) A．1 100,360 B．1 100,180 C．2 200,180 D．2 200,360 2 由U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3 可得n1＝n3U1/U3＝1 100匝，n2＝n1U2/U1＝180匝 U1 1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定； U2＝n2/n1·U1 4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R 5.I1由I2和匝数比决定； I1＝n2/n1·I2 三、科学探究－－变压器电压与匝数的关系 I1 I2 n1 n2 U2 R 如图所示，在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈匝数分别为n1＝600，n2＝120，电源电压U1＝220 V，原线圈中串联一个0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则(　　)． A．负载功率不能超过44 W B．副线圈电流最大值不能超过1 A C．副线圈电流有效值不能超过1 A D．副线圈电流有效值不能超过0.2 A 由P入＝P出可知P入＝U1I1＝44 W． 又由U1/U2＝n1/n2得U2＝44 V，故I2不能大于1 A，负载功率不超44 W. 3 用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则(　　) A．变压器输入功率约为3.9 W B．输出电压的最大值是110 V C．变压器原、副线圈匝数比是1∶2