【金版新学案】2013-2014学年高中物理同步配套辅导与检测（粤教版，选修3-2）：第二章 第六节　变压器（34张ppt）

课件34张PPT。第六节　变压器交变电流1．了解变压器的工作构造和原理．
2．掌握理想变压器的电流、电压与匝数的关系．
3．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． 1．变压器的作用、构造、原理
(1)作用：变压器是改变_____的
设备.
(2)构造：变压器是由______和
绕在铁芯上的______构成；一个线圈与交流电源相连叫_______，也叫______；另一个线圈与负载相连，叫______，也叫__________．
(3)原理：其工作原理是利用了______________．
1．(1)交流电流、电压　(2)闭合铁芯　两组线圈　原线圈　初级线圈　副线圈　次级线圈　(3)电磁感应中的互感原理 2．理想变压器的理想化条件及其规律．
没有_____(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分，分别俗称为“铜损”和“铁损”)的变压器是_____有______
(1)电压关系：____ ，若n2＞n1时，U2＞U1，为____变压器．升压器的副线圈的电流______，一般用____导线绕制；若n2＜n1时，U2＜U1，______变压器．降压器的副线圈的电流____，一般用____导线绕制．
(2)电流关系：只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有________，若副线圈有多个时________2．能量损失　理想变压器　P入＝P出　(1)
升压　小　细　降压　大　粗　(2)U1I1＝U2I2， 　 n1I1=n2I2＋n3I3＋……3．互感器
(1)电压互感器用来把__________变成________，它的原线圈________在高压电路中，副线圈上接入交流电压表．如图a所示．
(2)电流互感器用来把_________变成________．它的原线圈________在被测电路中，副线圈上接入交流电流表，如图b所示．串联高电压低电压并联大电流　 小电流4．几种常用的变压器
(1)自耦变压器
图1是自耦变压器的示意图．这种变压器的特点是铁芯上只绕有________线圈．如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以______电压；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以______电压．一个　降低升高(2)调压变压器就是一种______________变压器，它的构造如图3所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上．AB之间加上输入电压U1 .移动滑动触头P 的位置就可以调节输出电压U2；配合自动控制电路可实现自动调节电压.可以调节电压的考点一　变压器原理变压器是由于互感原理，在原线圈两端只有加交变电压U1后，铁芯中有磁通量的变化，负线圈的两端才能都有感应电压和电流．没有漏磁时，原、负线圈中的磁通量、以及其磁通量变化率相同． 如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )
解析：原线圈接直流电源，铁芯中无变化磁通，副线圈不能感应出电压，故A、C错误；升压变压器副线圈匝数比原线圈的多，故B对，D错．
答案：B练习1．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中，下列哪些物理量不一定相等是 （ ）
A．交变电流的频率　　　　B．电流的有效值
C．电功率　 D．磁通量的变化率 B考点二　理想变压器规律的应用理想变压器的两个基本公式：
(1) ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比
(2)P入＝P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和．
有多个副线圈时， 有P入＝P出，即P1＝ P2＋ P3 ＋P4＋ P5＋………
由U1I1＝U2I2＋U3I3＋……，得到　n1I1＝n2I2＋n3I3＋…… 如下图所示电路，变压器初级线圈匝数n1＝1 000匝，次级有两个线圈，匝数分别为n2＝500匝，n3＝200匝，分别接一个R＝55 Ω的电阻，在初级线圈上接入U1＝220 V交流电．求：
(1)两个次级线圈的电压各是多少.
(2)初级线圈中的电流．练习2．一个理想变压器，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＞I2AC考点三　 理想变压器的动态分析(制约思路)(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1，可简述为“原制约副”．
(2)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1，可简述为“副制约原”．
(3)负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝P2/U2；③总功率P总＝P线＋P2.动态分析问题的思路程序可表示为： 如下图所示，三只灯泡均正常发光，现将滑动变阻器R的滑片向下移动，则下列说法中正确的是(　　)
A．灯L1和L2均变暗
B．灯L3变暗
C．副线圈n2中的电流变大
D．变压器原线圈的输入功率变大解析：由于原线圈上的电压及原、副线圈的匝数均不变，可知两个副线圈上的电压不变，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，副线圈n3中的电流增大，电阻R1上的电压增大，由闭合电路欧姆定律可得，L3上的电压减小，故灯L3变暗，而副线圈n2的电压及回路中的电阻不发生变化，故灯L1和L2的亮度不变；由于副线圈n3中的电流增大，则原线圈中的电流也随之增大，故原线圈的输入功率变大．
答案：BD一、理想变压器原、副线圈中共用相同的变化磁场，故电压、电流有相同的变化规律、有相同的周期频率．但由于原、副线圈的匝数、截面积不同，则电压、电流的值可以不同．在公式 中，原线圈中U1、I1代入有效值时，副线圈对应的U2、I2也是有效值，当原线圈中U1、I1为最大值或瞬时值时，副线圈中的U2、I2也对应最大值或瞬时值练习3．如图有一原线圈和一副线圈的绕在理想变压器左右两个臂上，当从原线圈输入交流电后，各个线圈中一定相同的物理量是(　　)
A．每匝线圈中的磁通量的变化率
B．交流电的频率
C．电功率
D．电流强度的峰值B2.副线圈中有两个以上线圈同时工作时，任意两个线圈电压之比等于匝数之比U1∶U2∶U3＝n1∶n2∶n3，但电流 ，此情况必须用原副线圈功率相等来求电流. 如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为(　　)
A．1∶2∶3
B．2∶3∶1
C．3∶2∶1
D．2∶1∶31 解析：由于所有灯泡规格相同．且都正常发光，则
式中，U为灯泡的额定电压，设I为灯泡的额定电流，由理想变压器的功率关系P1＝P2＋P3 　 U1I＝U2I＋U3I＝2UI＋UI＝3UI, 所以U1＝3U，则 由此得n1∶n2∶n3＝3∶2∶1
答案：C3.关于理想变压器的动态分析问题一般有两种类型：
(1)负载电阻不变，原副线圈的电压U1、U2，电流I1、I2，功率P1、P2随匝数比变化而变化．
(2)匝数比不变，原副线圈的电压U1、U2不变，电流I1、I2，功率P1、P2随负载电阻的变化而变化．
无论哪种情况，关键是要分清变量和不变量，弄清相互制约关系——U2由U1和匝数比决定；I2由U2和负载电阻决定；I1由I2和匝数比决定注意： ①变压器可以使输出电压升高或降低，但不可能使输出功率变大．假若是理想变压器．输出功率也不可能减少．②变压器的输入功率由输出功率决定，用到：P1＝U1I1＝ ，即输入功率与副线圈电路的电阻值成反比．式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”．“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率．实际上，R越大，负载越小；R越小，负载越大．这一点在审题时要特别注意．通常说的增大输出端负载，可理解为负载电阻减小；同理加大负载电阻可理解为减小负载． 下列有关理想变压器的说法正确的是(　　)
A．原、副线圈中交变电流的频率一定相等
B．负载空载时，原线圈中的电流为零 ，副线圈上的电压为零．
C．副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等
D．原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大AC1．一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1200匝，在原线圈两端接有一电动势为10 V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为(　　)
A．0 V B．1.2 V
C．120 V D．小于120 V
解析：原线圈中无变化磁通．
答案：A5．下列说法正确的是(　 　)
A．变压器也可以改变恒定的电压
B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流
C．变压器是由套在铁芯上的只能有一个线圈组成
D．变压器的原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用BD祝您学业有成