2018-2019学年高中物理（沪科）选修3-2（课件+检测）：3.2　变压器为什么能改变电压 3.3　电能的开发与利用 (3份打包)

3.2　变压器为什么能改变电压 3.3　电能的开发与利用 学 习 目 标 知 识 脉 络 1．知道变压器的构造及几种常见的变压器． 2．掌握变压器的工作原理及互感现象．(难点) 3．掌握理想变压器匝数与电压、电流的关系，并能用它解决基本问题．(重点、难点) 4．知道电能的优点及发展前景. [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、变压器 1．用途 变压器是改变交流电压的设备． 2．结构 变压器主要由闭合的铁心和绕在铁心上的两个或两个以上的线圈组成，如图3­2­1所示． 图3­2­1 3．两组概念 (1)原线圈与副线圈． 原线圈：与电源相连的线圈(也叫初级线圈)，匝数用n1表示． 副线圈：与负载相连的线圈(也叫次级线圈)，匝数用n2表示． (2)输入电压与输出电压． 输入电压：原线圈两端的电压，用符号U1表示． 输出电压：副线圈两端的电压，用符号U2表示． 4．常见的变压器 (1)电力变压器：用于电能输送，有升压变压器，也有降压变压器，一般功率较大． (2)自耦变压器：只有一个线圈，线圈的起始端既是原线圈的一端，也是副线圈的一端．线圈上有一边刮去了绝缘漆，当金属触头沿此边滑动时，就改变了副线圈的匝数，从而改变了输出电压． (3)互感器：是一种变压器，有电压互感器和电流互感器，用于测量高电压和大电流． (4)电源变压器：用于将220 V电压转换成所需要的低压直流电． 二、探究变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系 1．电压与匝数的关系 (1)电压与匝数的关系：原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的匝数之比，即. ＝ (2)两类变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器． 2．电流与匝数关系、功率关系 (1)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. ＝ (2)功率关系：变压器的输入功率等于输出功率，即P1＝P2. 三、电能的开发与利用 1．电能——能源家族的天之骄子 (1)电能与其他形式的能之间容易转换． (2)可以集中生产，便于输送和分配，易于控制与管理． (3)电能的转换效率高． 2．我国电能开发利用现状 (1)火力发电为主，发电量占总发电量的71%；火力发电污染严重，而且所用煤是一次性能源，不能再生． (2)水力发电占总发电量的24.1%；水力发电几乎没有污染，而且水力是可再生能源，但受地域限制． 3．电能开发与利用的前景 (1)目前，世界各国基本上是以火力发电和水力发电为主．火力发电要大量消耗煤炭等不可再生能源，而且放出的二氧化碳和烟尘影响空气质量，形成的酸雨会损害生物的生长发育． (2)太阳能是一种理想的能源．利用太阳能发电卫生干净，不产生公害．目前利用太阳能发电的途径主要有两种：一是太阳光发电，二是太阳热发电． (3)核能发电是把核燃料的核能转化为电能．核能发电是一个备受争议的话题．究其原因，高成本和核污染是核电站的致命弱点，这影响了人们对核能发电发展前景的估计． (4)风力发电是把风的动能转换为电能．虽然现在风力发电量不到全世界发电量的1%，但随着风力发电技术的不断进步，人类环保意识的不断增强，风力发电将迎来一个非常繁荣的时代． (5)地热发电、海浪发电和潮汐发电都是获得电能的好途径． [基础自测] 1．思考判断 (1)变压器的基本原理是电磁感应． (√) (2)变压器不能改变恒定电流的电压． (√) (3)变压器能改变交变电流的电压、电流，也能改变频率． (×) 【提示】　变压器不能改变交变电流的频率． (4)理想变压器能改变交流电压、交流电流，但功率不变． (√) (5)理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比． (√) (6)电能的转换效率要明显高于内能的转换效率． (√) (7)风能、潮汐能、太阳能等是无污染的清洁能源，因而要大力开发． (√) 2．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等(　　) A．交流电的频率　　　 B．电流的有效值 C．电功率 D．磁通量的变化率 B　[一个正常工作的理想变压器，原、副线圈的磁通量的变化率，交流电的频率、电功率均相等，而电流的有效值不一定相等，故选B.] 3．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改变为110 V．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为(　　) 【导学号：53932087】 A．200 B．400 C．1 600 D．3 200 B　[根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系＝400，选项B正确．]＝，得n2＝＝ [合 作 探 究·攻 重 难] 理想变压器 1.理想变压器 (1)没有漏磁(磁感线全部集中在铁心中)． (2)没有能量损失，即铁心中无内能产生，线圈中无内能产生(线圈电阻忽略不计).