【优化方案】高二物理粤教版选修3-2全册精品课件 第二章交变电流 第6节 变压器（共24张PPT）

课件24张PPT。第六节变压器知识点1 认识变压器1．变压器的构造闭合铁芯原线圈副线圈 如图2－6－1为变压器的构造和符号图．其构造有：_______、
________(初级线圈)n1 匝、________(次级线圈)n2 匝．

图 2－6－1 2．变压器的工作原理：U1 为输入电压、I1 为输入电流，
U2 为输出电压、I2 为输出电流．变压器的工作原理是互感现象．
原线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感
应电动势 E2 →副线圈中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→
原线圈中产生感应电动势 E1.
3．注意：
(1)记住变压器的符号，与原线圈对应的物理量 U1、I1、n1，
与副线圈对应的物理量 U2、I2、n2.其中的电压、电流值 U1、I1、
U2、I2 都是交变电流的有效值；
(2)变压器只能在交变电流下工作，若输入的是恒定的直流
电流，则变压器无输出，即 U2＝0 I2＝0.变压器能改变交变电压，但________________________．不能改变交变电流的频率知识点2 几种常见的变压器1．自耦变压器：如图 2－6－2 所示，只有一个线圈，甲为自耦降压变压器，乙为自耦升压变压器．图 2－6－22．调压变压器：属于自耦变压器，但电压可连续调节，如图 2－6－2 丙所示．3．互感器：它可以把不能直接测量的高电压、大电流变换成低电压、小电流进行测量．图 2－6－3(1)电压互感器：把高电压变成低电压，并联在电路中，如图 2－6－3 甲所示．(2)电流互感器：把大电流变成小电流，串联在电路中，如图 2－6－3 乙所示．知识点3理想变压器中的电压与电流 1．理想变压器
(1)理想变压器是一种理想模型，本身无能量损耗．理想变
压器的工作原理是互感现象，所以只有接入交变电流才能工作．
(2)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈
内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自
身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因
数的差别)．，即对同一变压器的任意两个线圈，2．理想变压器中的电压
(1)原、副线圈两端的电压之比等于这两个线圈的匝数之比．用公式表示为都有电压和匝数成正比．
(2)当 n2>n1 时，U2>U1，变压器使电压升高，这种变压器叫
做升压变压器．
(3)当 n2做降压变压器．3．理想变压器中的电流P入＝P出 (1)理想变压器的输出功率与输入功率相等，有_________，
____________，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．U1I1＝U2I2(2)理想变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比．用公式表示为________. 4．注意
(1)只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：U1I1＝U2I2，
【例题】(双选)用理想变压器给负载(所有负载都是并联的)供电，下列措施哪些可以增加变压器的输入功率()A．只增加原线圈的匝数
C．只增加负载B．只减少负载
D．只增加副线圈的匝数 解析：变压器的输入功率由输出功率决定，只增加原线圈
的匝数，或只减少副线圈的匝数，致使原、副线圈的匝数比增
加，使副线圈的输出电压减少，输出功率减少，而使输入功率
随之减少，A 错 D 对；只减少负载，意味着总电阻增加，输出
电流减小，输出功率减小，而使输入功率随之减小，C 对 B 错．
故选 CD.
答案：CD 1．(双选)如图 2－6－4 所示为一理想变压器的电路图，图
中 S 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器 R 的滑动头，U1 为加在
原线圈两端的交变电压，I1 为原线圈中的电流，则下列说法中正确的是()图 2－6－4A．若保持 U1 及 P 的位置不变，S 由 a 合到 b 时，I1 将增大B．若保持 U1 及 P 的位置不变，S 由 b 合到 a 时，R 消耗的功率将增大C．若保持 U1 不变，S 接在 a 处，使 P 向上滑时，I1 将增大D．若保持 P 位置不变，S 接在 a 处，使 U1 增大时，I1 将增大答案：AD 解析：原线圈匝数n1变小，副线圈电压U2、电流I2都将变大，故原线圈电流I1变大，A正确．原线圈匝数n1变大，副线圈电压U2、电流I2都将变小，R消耗的功率减小，B错误．当P上滑时，电阻增大，电流I2变小，I1将变小，C错误．当U1增大时，副线圈电压U2将增大，I1将增大，D正确．题型1变压器与电路综合问题 【例题】如图 2－6－5 中，降压变压器的变压系数是 3，
即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是 3.初级线圈的输入电
压是 660 V，次级线圈的电阻为 0.2 Ω，这台变压器供给 100 盏
“220 V 60 W”的电灯用电．求：
(1)空载时次级线圈的路端电压和输出功率．
(2)接通时次级线圈的路端电压．
(3)每盏灯的实际功率．图 2－6－5答案：见解析　　规律总结：解决变压器问题的常用方法有：
　　1．电压思路．变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2＝n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1＝U2/n2＝U3/n3＝…
　　2．功率思路．理想变压器的输入、输出功率为P入＝　　P出，即P1＝P2；当变压器有多个副绕组时P1＝P2＋P3＋…
　　3．电流思路．由I＝P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2＝n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1＝n2I2＋n3I3＋…
　　4．(变压器动态问题)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.动态解析问题的思路程序可表示为： 5．原理思路．变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中
ΔΦ/Δt 相等；当遇到“自耦”型变压器时有：ΔΦ1/Δt＝ΔΦ2/Δt
＋ΔΦ3/Δt，此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电，但不
适用于稳压或恒定电流的情况． 1．(双选，2010 年肇庆模拟)用电高峰期，电灯往往会变暗，
其原理可简化为如下物理问题．如图 2－6－6，理想变压器的
副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的
等效电阻为 R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关 S)图 2－6－6闭合时，以下说法正确的是(
A．灯泡 L1 两端的电压减小
B．电阻 R 两端的电压增大
C．副线圈输出电压增大
D．原线圈输入功率减小 解析：开关 S 闭合后，用电器端的总电阻变小，因为输入电
压不变，所以输出电压不变，用电器端电流增大，所以 R 两端
电压增大，灯泡 L1 两端的电压减小，AB 对；输出电压与用电
器的状况无关，只与原线圈的输入电压和匝数有关，C 错；因
为P入＝P出，输出电压不变，用电器端电流增大，所以输出功
率增大，则原线圈输入功率增大，D 错．答案：AB题型2多个副线圈的变压器的计算【例题】如图 2－6－7 所示，理想变压器原线圈 I 接到 220 V的交流电源上，副线圈 II 的匝数为 30，与一标有“12 V12 W”的灯泡连接，灯泡正常发光．副线圈 III 的输出电压为 110 V，
电流为 0.4 A．求：
(1)副线圈 III 的匝数．
(2)原线圈 I 的匝数以及通过原线圈的电流．
图 2－6－7答案：(1)275 匝(2)550 匝，0.25 A 2．(双选)如图 2－6－8 所示为理想变压器，原线圈的匝数
是 n1，两个副线圈的匝数分别是 n2、n3，当原线圈两端加上交
变电压 U1 后，测得原线圈中的电流为 I1，设两个副线圈两端的电压分别是 U2、U3，其中的电流分别为 I2、I3，则有( ) AC图 2－6－8