2017-2018学年粤教版物理选修3-2（课件+检测）第二章第六节变压器 （2份打包）

第二章　交变电流 第六节　变压器 学　习　目　标 重　点　难　点 1.了解变压器的工作原理和构造. 2.掌握理想变压器的电流、电压与匝数的关系. 3.学会分析讨论负载变化时的电流、电压等相关物理量的变化情况． 重点 1.变压器的工作原理. 2.理想变压器的电压、电流与匝数的关系． 难点 1.推导变压器原副线圈电流与匝数的关系. 2.能够运用变压器的规律分析实际问题. 知识点一　认识变压器 提炼知识 1．作用． 变压器是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线圈构成．与交流电源相连的线圈叫作原线圈(也称为初级线圈)，与负载相连的线圈叫作副线圈(也称为次级线圈)． 3．原理． 其工作原理是利用了电磁感应中的互感现象．在原线圈上加交变电压，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．如果在副线圈两端接入负载，负载中就会有交变电流． 判断正误 (1)变压器可以改变恒定电流的电压．(×) (2)变压器的工作原理是利用电磁感应现象．(√) (3)变压器的铁芯是闭合的，闭合是为了让电流从原线圈经铁芯流向副线圈．(×) 小试身手 1．(多选)下列哪些装置是利用电磁感应原理制成的(　　) A．变压器　　　　 B．手电筒 C．交流发电机 D．电动机 解析：变压器、交流发电机都是利用电磁感应原理制成的，电动机是利用通电线圈在磁场中受安培力的原理，D错；手电筒的灯泡发光是利用电流的热效应，B错． 答案：AC 知识点二　理想变压器的理想 化条件及其规律 提炼知识 1．理想变压器． 没有能量损失(一般包括线圈内部能量损失和铁芯内部能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”)的变压器是理想变压器． 2．理想变压器的规律． (1)电压与匝数关系：原、副线圈的电压跟它们的匝数成正比，即eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2). ①若n2>n1，能使电压升高，叫作升压变压器； ②若n2<n1，能使电压降低，叫作降压变压器． (2)功率关系：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝P出． (3)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eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)(适用只有一个副线圈的变压器)． 判断正误 (1)原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率的增大而增大．(√) (2)原线圈的电流，不随副线圈的输出电流的变化而变化．(×) 小试身手 2．(多选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2，P1和P2.已知n1＜n2，则(　　) A．U1＞U2，I1＜I2　 B．I1＞I2，P1＝P2 C．U1＜U2，P1＝P2 D．P1＞P2，I1＞I2 解析：理想变压器，根据能量守恒定律，有：P1＝P2，根据变压比公式，有eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，根据变流比公式，有eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，由于n1<n2，所以有I1>I2，U1<U2. 答案：BC 拓展一　变压器的原理、规律及种类 1．理想变压器有哪些特点？ 提示：理想变压器的特点 (1)铁芯封闭性好，无漏磁现象． (2)原副线圈不计电阻，不计一切能量损失． 2．如图所示，这一现象说明了什么？ 提示：这一现象说明变压器对恒定电流不起作用． 1．变压器的构造和原理． (1)如图，变压器由一个闭合铁芯、原线圈和副线圈组成． (2)工作原理：变压器的工作原理是利用了电磁感应现象．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．如果在副线圈两端接入负载，负载中就会有交变电流，其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能．变压器只能在交流电路中工作，对恒定电流电路不起作用． 2．理想变压器的规律． (1)电压关系． 原线圈中U1＝E1＝n1eq \f(ΔΦ,Δt)，副线圈中U2＝E2＝n2eq \f(ΔΦ,Δt)，因而电压关系满足：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2). ①若n1＜n2，则U1＜U2，是升压变压器； ②若n1＞n2，则U1＞U2，是降压变压器． ③变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗，这是区别高、低压线圈的方法． 当有多组副线圈时，则有：eq \f(U1,n1)＝eq \f(U2,n2)＝eq \f(U3,n3)… (2)功率关系． 理想变压器没有各种能量损失，所以变压器输出功率等于输入功率，即：P2＝P1. 当有多组副线圈时，则有：P1＝P2＋P3＋… (3)电流关系． 根据P＝UI，由功率关系得：U2I