物理人教版（2019）选择性必修第二册3.3 变压器（共30张ppt)

(共30张PPT)
变 压 器
学习目标
理解变压器工作原理
会含变压器电路的动态分析
会辨别电流和电压互感器
生活中常见的变压器
变压器的构造
电路图中符号
示意图
实物图
闭合铁芯
原线圈(初级线圈)—接电源
副线圈(次级线圈)—接负载
副线圈(次级线圈)—接负载
变压器传输电能过程的损耗与哪些因素有关？怎样减少？
变压器改变交流还是直流电压？
交流电压
怎样减少线圈电阻的损耗？
铜芯线
铁芯的有何作用？
汇聚磁场
涡流
彼此绝缘的硅钢片
理想
变压器
无铜损
线圈电阻为零
无铁损
铁芯涡流为零
不漏磁
原副线圈的磁场（磁通量）相等
理想变压器工作原理
电压关系
功率关系
电流关系
法拉第电磁感应定律
能量守恒定律
＝
＝
=
＝
=
决定关系
电压关系
输入决定输出
功率、电流关系
输出决定输入
理想变压器工作原理
电压关系
功率关系
电流关系
法拉第电磁感应定律
能量守恒定律
＝
＝
：：：：
＝ +
＝
只能根据能量守恒定律计算
多个副线圈
：：：：
＝ +
升压与降压变压器
升压变压器
高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；
低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制。
降压变压器
自耦变压器
U2
U1
n1
n2
升压变压器
n1
n2
U1
U2
降压变压器
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
V
电压互感器
并联
降压变压器
测量高压电的电压
必须保证副线圈接地
A
电流互感器
串联
升压变压器
测量大电流的电流
必须保证副线圈接地
使用时绝对不允许副线圈开路，易触电烧表
传承经典
创新未来
体验味道
变压器原理分析
跟我走
大显身手
例1
(多选)如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶2，U1＝220sin ωt(V)，n1＝1 100匝，以下说法正确的是(　　)
A．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2
B．穿过原、副线圈的磁通量的变化率的最大值相
等，均为 V
C．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，
均为0.2 V
D．原、副线圈电压的最大值之比为1∶2
如图所示，理想变压器原线圈的匝数n1＝100，两个副线圈的匝数分别为n2＝5和n3＝10，L1是“2 V　2 W”的小灯泡，L2是“4 V　4 W”的小灯泡．当原线圈上接交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电压和电流分别为(　　)
A．40 V　 A B．6 V　 A
C．40 V　 A D．6 V　 A
跟我走
大显身手
例2
(多选)如图所示的某种理想变压器，原、副线圈产生的磁场只有通过另一线圈，其匝数比n1∶n2＝1∶6，U1＝220sin ωt(V)，n1＝1 200匝，以下说法正确的是(　　)
A．穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为3∶1
B．副线圈的电压为440V
C．若n2线圈接电源且U2＝220sin ωt(V)，则n1线
圈两端的电压为110V
D．若n2线圈接电源且U2＝220sin ωt(V)，则n1线
圈两端的电压为V
跟我走
大显身手
例3
如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝4∶1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL＝110 Ω，A、B端电压u1＝220sin 100πt(V)．下列说法正确的是(　　)
A．副线圈输出的交流电的频率为25 Hz
B．电压表的示数为55 V
C．电流表的示数为1.0 A
D．变压器输入功率为27.5 W
味道江湖
1
如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝4∶1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL＝110 Ω，A、B端电压u1＝220sin 100πt(V)．下列说法不正确的是(　　)
A．副线圈输出的交流电的频率为50 Hz
B．电压表的示数为55 V
C．电流表的示数小于0.3A
D．变压器输入功率为13.75 W
味道江湖
2
如图，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1，n2，电压表和电流表均为理想电表，四个完全相同的灯泡电阻为110 Ω，A、B端电压u1＝220sin 100πt(V)．下列说法错误的是(　　)
A．原、副线圈匝数比n1∶n2＝4∶1
B．电压表的示数大于55 V
C．电流表的示数为1.5A
D．变压器输入功率为27.5 W
味道江湖
3
理想变压器如图所示，原线圈匝数n1＝1 000，两副线圈匝数分别为n2＝600，n3＝200，当原线圈两端接在220 V的交流电源上时，原线圈上电流为2 A，通过R2的电流为1 A，则通过R3的电流为(　　)
A．10 A B．7 A
C．3 A D．1 A
味道江湖
4
自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在电压有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW，设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想变压器，则U2和I1分别约为(　　)
A．380 V和5.3 A
B．380 V和9.1 A
C．240 V和5.3 A
D．240 V和9.1 A
味道江湖
5
传承经典
创新未来
体验味道
变压器电路动态分析
一自耦变压器如图8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点顺时针转到N点的过程中(　　)
A．U2>U1，U2降低
B．U2>U1，U2升高
C．U2D．U2跟我走
大显身手
例1
A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大
跟我走
大显身手
例2
(多选)如图所示，一低压交流变压器中，原线圈接在有效值为36 V的交流电源上，变压器的原、副线圈都带有滑动触头，通过上下调节P1、P2的位置，可以改变变压器的输出电压．图中L是一个小灯泡，R2是定值电阻，R1、R3是滑动变阻器，若要增大灯泡L的亮度，可以采取的办法是(　　)
A．P1、P2、P3不动，P4上移
B．P2、P3、P4不动，P1下移
C．P1、P3、P4不动，P2下移
D．P1、P2、P4不动，P3上移
味道江湖
1
如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是(　　)
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
味道江湖
2
如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表． 交流电源电压u＝220sin 100πt(V)，三个电阻定值阻值相等，滑动变阻器阻值最大阻值为定值电阻的两倍，滑动片从中点向下缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．A1示数变大
B．电压表V示数变大
C．电流表A3示数变大
D．R消耗的功率先变大后变小
味道江湖
3
传承经典
创新未来
体验味道
互感器
在变电所，经常要用交流电表去监测电网上的强电压和强电流，使用的仪器分别是电压互感器和电流互感器，如图所示的四个图中，能分别正确反映电压和电流互感器工作原理的是(　　)
A．丙和甲 B．丁和乙
C．甲和丙 D．乙和丁
味道江湖
1
　(多选)如图9所示，在某一输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100，图中a、b表示电压表或电流表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，则(　　)
A．a为电流表，b为电压表
B．a为电压表，b为电流表
C．线路输送电功率是220 kW
D．输电线路总电阻为22 Ω
味道江湖
2
钳式电流表的外形和结构如图中a、b所示．图b中电流表的读数为1.2 A，图c中用同一电缆线绕了3匝，则(　　)
A．这种电流表能测直流电流，图c的读数为2.4 A
B．这种电流表能测交变电流，图c的读数为0.4 A
C．这种电流表能测交变电流，图c的读数为3.6 A
D．这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c的读数为3.6 A
味道江湖
3