3.3 变压器 课件 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

横县百合完全中学：韦衍虎 18276143537 3.3变压器 导 生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢? 高压输电：U > 100 KV 家庭用电：U = 220 V 手机充电：U = 5 V 改变交流电压的装置——变压器 思 教材58-60页 1、变压器构造： ( ) ( ) u2 R n1 n2 示意图 ( ) u1 2、变压器的工作基础是什么？为什么原、副线圈中没有导线互联副线圈中也能输出电流？ 3、变压器中能量是如何转化的？ 4、如果没有铁芯，副线圈中是否有输出电流？有无铁芯有什么区别？ 5、若原线圈中输入交流电频率为f，则产生的磁场变化频率为_____，副线圈中磁通量变化频率为_____，副线圈中输出的交变电流频率为_____ 6、什么叫做理想变压器？ n1 n2 n1 n2 无铁芯 有铁芯 电路符号 议 1、在理想变压器中我们认为原、副线圈时时刻刻穿过的磁感线条数都一样，即磁通量都一样。那么原、副线圈的关系如何？ 2、理想变压器中原线圈匝数，输入电压，求时间内， 若原线圈匝数，求输出电压 3、若>，则变压器是________变压器 若<，则变压器是________变压器 电压是有效值 评 理想变压器： 1、电压关系： 2、功率关系： (理想变压器忽略一切能量损失) eg:已知R、I，U1、U2，求输入电压 3、电流关系： eg:若输出端有负载时，，若输出端空载为多少？此时是否也为0？ 教材62页 注： 1、以上结论只适用于一个副线圈的变压器 2、以上关系是有效值间的关系，对最大值也适用，但对某时刻的瞬时值其关系不成立。 检 『判一判』 (1)变压器的工作原理是电磁感应。 (　　) (2)变压器的工作基础是互感现象。 (　　) (3)各种电流接入变压器的输入端，变压器都能正常工作。 (　　) (4)原线圈的电压不随副线圈的输出电流的变化而变化。 (　　) (5)原线圈的电流随副线圈的输出电流的增大而增大。 (　　) (6)理想变压器的原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。 (　　) √　 √　 ×　 √　 √　 ×　 例1：理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，下列说法中正确的是（ ） A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，但穿过每匝线圈的磁通量并不相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 I1 I2 U2 n1 n2 R U1 D 检 例2：这是一个理想变压器，原线圈匝数n1=180，副线圈匝数n2=23，输入端输入的交流电表达式是U=311sin100wt，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？ 解：输入端电压的最大值Um=311V,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 检 横县百合完全中学：韦衍虎 18276143537 3.3变压器 第二课时 导 n1 n2 ~u1 ~u2 I1 I2 理想变压器： 1、电压关系： 2、功率关系： (理想变压器忽略一切能量损失) 3、电流关系： 思 理想变压器： 1、原、副线圈的相同吗？已知，则呢？ 2、理想变压器输入端总功率和输出端总功率什么关系？ 3、原、副线圈电流之间有什么关系？ n1 n2 ~u1 ~u2 I1 I2 I3 n3 ~u3 n1 n2 ~u1 ~u2 I1 I2 理想变压器： 1、利用初中所学，家庭电路中各用电器之间是串联还是并联？ 2、由谁决定？ 3、原副线圈功率为，谁决定谁？ 4、电流谁决定谁？ 思 例1、原来电路中有两个电阻，一个灯泡现在多一台电脑连入电路，闭合开关后如何变化？ n1 n2 ~u1 ~u2 I1 I2 M 、 n1 n2 ~u1 ~u2 I1 I2 M 、 例2、原线圈中有电阻R，在例1基础上，闭合开关后如何变化？ 议 U2 U1 A B P 自耦变压器 U1 U2 n1 n2 升压变压器 n1 n2 U1 U2 降压变压器 评 1．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为n1:n2，副线圈接一个阻值为R的电阻，则下列说法正确的是（　　） A．若ab之间接电压恒定的电源且电压为U，则R中的电流为 B．若ab之间接交流电源且电压为U，则原线圈中的电流为 C．若ab之间接交流电源且电压为U，增大n2，则副线圈的输出功率将增大 D．若ab之间接交流电源且电压为U，增大R，则原线圈输入功率将增大 C 检 检 例3：一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点顺时针旋转到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 C U1 ～ M N c a b d U2 ～ 检 例4：如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D接4 V 交流，P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压（ ） A．10 V　10 V　　　　 B．10 V　4 V C．4 V　10 V D．10 V　0 V B 检 课堂小结 1.变压器原理： 2.理想变压器特点： 利用互感现象实现电能→磁场能→电能的转化和传递。 3.理想变压器规律： ①功率关系： ②频率关系： ③电压关系： ④电流关系： 磁通量全部集中在铁心内 P1＝P2 Φ1=Φ2 电能没有发热损耗 P1＝P2 f1=f2 4.电压、电流、功率之间的因果关系 ①U1由电源决定 ②U2由U1和匝数比决定 ③I2由U2和负载决定 ④I1由I2和匝数比决定 ⑤输入功率P1由输出功率P2决定 【例2】 (多选)(2015·天津理综，6)如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(　　) A．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大 B．保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小 C．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大 D．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小 $$