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第三节 电磁感应现象的应用目标导航预习导引目标导航预习导引二一一、变压器
1.把交变电流的电压升高或降低的装置称为变压器,它能用来改变交变电流的电压.
2.变压器的工作原理:电磁感应.3.如图,变压器的构造:铁芯和绕在铁芯上的线圈,与电源连接的称为原线圈,与负载连接的称为副线圈.从构造上分为芯式和壳式两大类.vV vvvvvv目标导航预习导引二一?预习交流
变压器为什么不能改变恒定直流电压?
答案:恒定的直流电压加在变压器的原线圈上时,通过原线圈的电流是直流电流,电流大小、方向不变,所以产生的磁场通过副线圈的磁通量不变,因此,在副线圈中不会产生感应电动势,副线圈两端没有电压,所以变压器不能改变恒定直流电压.目标导航一预习导引二、汽车防抱死制动系统
防抱死制动系统的主要作用是防止抱死(即停止滚动),从而保证驾驶员在制动时还能控制滚动,在某些情况下,如在湿滑路面上还能减小滑动.二三目标导航一预习导引三二三、交流发电机
1.线圈在磁场中匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化,因此在线圈中产生了方向和大小随时间周期变化的交变电流.
2.交流发电机主要由转子和定子组成.在实际发电机中采用线圈不转,磁极旋转的方式,为了使发电机发出很大的电流,大型发电机常用电磁铁代替永久磁铁作转子,功率可达几十万千瓦,甚至上百万千瓦.vvvvvvvv迁移应用典题例解知识精要1.把交变电流的电压升高或降低的装置称为变压器,即用来改变交变电流的电压.
2.变压器的构造变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的,跟电源相连的线圈叫原线圈(也叫初级线圈),另一个跟负载相连的线圈叫副线圈(也叫次级线圈),铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成(如图所示).典题例解知识精要3.变压器原理
当原线圈上加交变电压U1时,原线圈中就有交变电流,铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量穿过副线圈,在副线圈中产生感应电动势.
说明:当原线圈上加直流电压时,原线圈中有直流电流,穿过铁芯的磁通量不变,副线圈中不能产生感应电动势.所以变压器不能改变直流电流的电压.迁移应用典题例解知识精要?迁移应用典题例解知识精要?迁移应用知识精要典题例解?迁移应用知识精要迁移应用典题例解1.在如图所示的电路中,当a、b两端加上220 V的交流电压时,测得c、d间的电压为110 V.若在c、d两端加上110 V直流电压,则a、b间的电压为 ( )
A.220 V B.110 V
解析:因为直流电的电流不变,不能引起铁芯中磁通量的变化,不会产生感应电动势,所以a、b间的电压为0,选项D正确.
答案:D知识精要迁移应用典题例解2.(多选)如图为变压器的示意图,它被用来升高发电机的输出电压,下列说法中正确的是( )A.图中M是闭合的铁芯
B.发电机应与线圈Ⅰ相连,升高后的电压由c、d两端输出
C.电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈
D.变压器是根据电磁感应工作的
解析:由变压器的构造可知题图中M是闭合铁芯,选项A正确.若发电机与线圈Ⅰ相连,则输出电压降低,选项B错误.变压器的工作原理是电磁感应,原线圈中的电流和副线圈中的电流不相通,所以选项C错误、选项D正确.
答案:AD案例探究方法规律(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是( )
A.穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝的磁通量的变化率相等
C.原、副线圈每一匝产生的电动势的瞬时值之比为10∶1
D.正常工作时,原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
解析:对理想变压器,可以认为无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的交变磁场相同,磁通量的变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比;理想变压器可以忽略热损耗,故输入功率等于输出功率.在本题中,由于交变磁场的变化在原、副线圈中相等,故电压比等于匝数比,用此规律可由电压比求匝数比.故选B、D.
答案:BD案例探究方法规律理想变压器有两个理想化处理:一是无漏磁,即无磁通量损漏,使得Φ原=Φ副;二是无能量损失,使得P入=P出.
教学目标
第三节 电磁感应现象的应用
知识目标
知道变压器的构造；
理解互感现象，理解变压器的工作原理；
理解理想变压器原、副线圈中功率关系；
理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题；
理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
能力目标
用电磁感应现象去理解变压器的工作原理，培养学生知识迁移能力；
增强学生建立理想物理模型的意识
（抓住主要因素，忽略次要因素）。
德育目标
使学生认识能量守恒和转化定律是自然界中普遍适用的定律。
学重点
变压器的工作原理
教学难点
变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的
教学方法
师生互动、演示、引导、演绎推理
教学用具
多媒体辅助教学，可拆变压器、灯泡、学生电源，导线等。
教学过程
新课引入
不同的用电器工作电压不同，少则几伏，多则上万伏，我国的民用交流供电电压是220V，如何给这些用电器供电？
新课教学
变压器的构造
教师出示可拆式变压器，引导学生观察变压器由几部分构成。
变压器由一个闭合铁芯和两个绕在铁芯上的线圈组成。
出示变压器的结构示意图，画出变压器的电路符号。
变压器的工作原理
[演示实验]
将原线圈分别接直流电和交流电，副线圈接负载小灯泡，观察小灯泡是否发光，为什么？
（教师引导学生观察现象，分析现象产生的原因）
互感现象：
在原、副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。
互感现象是变压器工作的基础。
从能量角度：
原线圈中的电能→铁芯中的磁场能→副线圈中的电能
实际变压器的能量传输关系：
P入=P出+ P损
3、理想变压器
理想化条件：
忽略所有能量损失，即原、副线圈电阻不计；铁芯无漏磁；忽略涡流。
功率关系：
（引导学生推导）P入=P出
电压关系：
（引导学生推导）
[例题1]
一理想变压器如图，n1=100匝，n2=20匝，在铁芯上套一单匝线圈，接一理想交流电压表，读数为E0=0.4V。求：
① U1、U2的大小分别是多少？
② 若原线圈中I1=6A，I1/I2是多少？
电流关系：
（引导学生推导） 即（n1I1=n2I2）
[例题2]
在实际应用上，我们常遇到多个副线圈的情况，如图所示，各物理量之间又有怎样的关系呢？
输入功率和输出功率
原、副线圈的电压
原、副线圈的电流
[知识小结]
理想变压器，不论一原几副
功率关系：P入=P出
电压关系： （U∝n）
（3）电流关系：n1I1=n2I2+n3I3+┉
4、练习
（1）电源U1=220V，n1=11匝；
①给电视机显象管供电U2=105V，求：n2=？
②给电磁打点计时器供电U2/=6V，求：n2/=？
（引导学生得出）：
升压变压器：n2﹤n1 U2﹤U1
降压变压器：n2﹥n1 U2﹥U1
（2）书后练习：P224—1、2、3
课堂小结
本节课主要学习了以下内容：
变压器的构造：由一个闭合铁芯和两个绕在铁芯上的线圈组成。
变压器的工作原理：互感现象。
理想变压器
功率关系：P入=P出
电压关系：U∝n即
电流关系：n1I1=n2I2+n3I3+┉
作业
质量监测：P224---8、9、10、11、12。
复习本节课内容，分析几种常见变压器工作原理。
板书设计
§17·4 变压器
构造：
构造示意图
电路符号
工作原理：
（1）互感现象
（2）电能→磁场能→电能
（3）实际变压器：P入=P出+ P损
理想变压器：
（1）功率关系：P入=P出
（2）电压关系：U∝n即
（3）电流关系：n1I1=n2I2+n3I3+┉
