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

第三节 交压器 第三章 交变电流 1 学习目标 1 新课讲解 3 新课导入 2 经典例题 4 课堂练习 5 本课小结 6 目录 2 学习目标 1.知道变压器的构造及几种常见的变压器 2.理解变压器的工作原理及理想变压器的特点 3.掌握理想变压器原、副线圈的电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题 3 新课导入 两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光呢？小灯泡两端的电压与电源电压又有什么关系呢？ 4 新课导入 各种家用电器所需的电源电压各不相同，如何解决呢？ 工作电压5V 工作电压12V 工作电压220V 5 第一节 交变器的原理 6 交变器的构造 甲图是可拆变压器零部件，乙图是组装后的变压器 发现变压器铁芯由极薄且彼此绝缘的硅钢片叠压而成，为什么？ 防止涡流的产生，以免造成电能的损失 7 新课讲解 1.变压器的构造：交压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。一个线圈与交流电源连接，叫作原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫作副线圈，也叫次级线圈。 原线圈 副线圈 8 如图所示，当原线圈接入交流电源，在副线圈中能否产生感应电动势？ 思考 原线圈 交变电压 变化的磁场 副线圈 交变电流 感应电动势 9 那么感应电动势的大小与副线圈的匝数有无关系？ 思考 当副线圈的匝数改变，每一匝产生的感应电动势不变，由于副线圈匝数的改变，副线圈产生的感应电动势就会发生改变，达到改变电压的目的。 变压器工作时，如何实现能量的传递？ 变压器不产生电能，它只是利用闭合铁芯通过交变磁场将电能从原线圈转移到副线圈，实现电能—磁场能—电能的转化 10 变压器的原理 （1）在变压器原、副线圈中由于交变电流而发生电磁感应的现象是互感现象 （2）互感现象是变压器工作原理的基础。变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化 （3）变压器是依据电磁感应原理工作的，因此只能工作在交流电路中。如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不会引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用 11 第二节 电压与匝数的关系 12 实验探究：电压与匝数的关系 提出问题：变压器原、副线圈两端的电压与线圈匝数有什么关系？ ①如上图所示，连接实验器材 ②保持原线圈的匝数不变，增加或减少副线圈的匝数，测量副线圈两端的电压 ③保持副线圈的匝数不变，增加或减少原线圈的匝数，测量副线圈两端的电压 为了人身安全，使用低压交流电源，所用电压不超过12V 13 实验探究：电压与匝数的关系 设计实验表格，记录实验数据 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 原线圈两端的电压U1/V 副线圈两端的电压U2/V 100 10 6 0.61 10 9.8 100 20 6 1.22 5 4.9 200 20 6 0.62 10 9.7 14 实验探究：电压与匝数的关系 根据实验数据可以发现 总是小于 ，这是为什么？ 变压器铁芯及线圈有电流通过时会发热，电流的磁场也并非全部局限于铁芯内 在实验误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即 15 第三节 理想变压器 16 新课讲解 1.理想变压器的特点： （1）无漏磁现象；（2）线圈电阻不计；（3）铁芯不发热 2.理想变压器的原线圈功率和副线圈功率的关系： 理想变压器原、副线圈中的电流与匝数成反比 17 变压器的应用 变电站的大型变压器 可拆卸变压器 各式变压器 街道的变压器 18 新课讲解 3.常见的变压器： （1）自耦变压器——调压变压器 （2）互感器： ①电压互感器：用来把高电压变成低电压 ②电流互感器：用来把大电流变成小电流 19 经典例题 1.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电压变为22V，已知变压器原线圈匝数为1000，则副线圈匝数为( ) C A.25 B.50 C.100 D.500 答案：C 解析：根据理想变压器电压与匝数关系 则 匝 C正确ABD错误。 20 2.关于理想变压器下列说法正确的是( ) A.原线圈磁通量大于副线圈磁通量 B.原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率 C.对同一变压器的任意两个线圈，电压和匝数成正比 D.变压器的输入功率大于输出功率 C 21 答案：C 解析：A.理想变压器中，原线圈磁通量等于副线圈磁通量，选项A错误； B.变压器不改变交流电的频率，则原线圈电流的频率等于副线圈电流的频率，选项B错误； C.对同一变压器的任意两个线圈，电压和匝数成正比，选项C正确； D.理想变压器的输入功率等于输出功率，