第4章 远距离输电 第2节变压器课件(19张pp+教案+测试)

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名称 第4章 远距离输电 第2节变压器课件(19张pp+教案+测试)
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文件大小 13.9MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2019-08-17 16:21:46

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课件19张PPT。 变压器
在我们使用的各种用电器中,所需的电源电压各不相同,而日常照明电路的电压是220V,那么如何解决这一问题呢?生活中需要各种电压需改变电压,以适应各种不同电压的需要。变压器变压器就是改变交流电压的设备形形色色的变压器城乡变压器各式变压器可拆式变压器变电站的大型变压器2.示意图一、变压器的构造铁芯原线圈副线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘1.构造:(1)闭合铁芯 (2)原线圈(初级线圈)(3)副线圈(次级线圈)思考与讨论
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗?说出你的道理。?原线圈
接 交
流 电在铁芯中
产生变化
的磁通量副线圈
产生感
应电动势二、变压器的工作原理——电磁感应现象副线圈
有 交
流 电 变压器通过闭合铁芯,利用电磁感应实现了:
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)无磁损无能损理想变压器的特点:——没有能量损失的变压器输入功率等于输出功率P入=P出三、理想变压器动手动脑学物理实验:探究变压器线圈两端的 电压与匝数的关系 数据记录及处理:实验结论:误差允许范围内理论分析原线圈 副线圈 所以:1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器2、n2 A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝课堂练习理想变压器输入功率等于输出功率即: U1I1=U2I2P入= P出五、理想变压器的变流规律理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比例2、如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )
A.U=110V,I=0.2A
B.U=110 V,I=0.2A
C.U=110V,I=0.05A
D.U=110 V,I=0.2 A课堂练习升压变压器降压变压器六、自耦变压器请想一想:
本节课有哪些收获?小结 1.变压器的结构和符号3.理想变压器的工作规律:2.变压器的工作原理:功率关系:
电压关系:
电流关系:
电磁感应当堂检测课下作业:完成学案
课下思考:变压器中的输入功率与输出功率、输入电压与输出电压、输入电流与输出电流之间的决定关系4.2 变压器
[教学目标]:
(一)知识与技能
1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.
2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.
5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.
6、知道课本中介绍的几种常见的变压器.
(二)过程与方法
1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.   2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)情感、态度与价值观
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.
3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.
[教学重点]变压器工作原理及工作规律.
[教学难点](l)理解副线圈两端的电压为交变电压.
   (2)推导变压器原、副线圈电流与匝数关系.
   (3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义.
(4)变压器铁芯是否带电即如何将电能从原线圈传输到副线圈.
[教学器材]:变压器、电源、小电炮、开关、电压表等导线等
[教学方法]:讲授、讨论,类比、归纳法
[教学过程]
(一)引入新课
在我们使用的各种用电器中,所需的电源电压各不相同,而日常照明电路的电压是220V,那么如何解决这一问题呢?
需改变电压,以适应各种不同电压的需要----变压器
(二)进行新课
能够改变交流电压的设备叫变压器.
一、变压器
(一)变压器构造
教师利用课件展示画变压器实物图、示意图及其在电路图中的符号(见图1),要求学生搞清图中所用字母和符号的意义.
闭合铁芯
原线圈(初级线圈,一次线圈)n1匝
副线圈(次级线圈,二次线圈)n2匝
U1:输入电压
U2:输出电压
提问:把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗?说出你的道理。
学生进行实验操作,并解释原因。
(二)工作原理-------电磁感应原理
原线圈接交流电→在铁芯中产生变化的磁通量→副线圈产生感应电动势→副线圈有交流电
提问:若给原线圈接直流电压, 小灯泡可能发光吗?
不能。
变压器通过闭合铁芯,利用电磁感应实现了:电能→磁场能→电能的转化。
提问:原线圈输入的电能与副线圈输出的电能完全相等吗?请说明原因。
说明:使用闭合铁芯,使原线圈产生的交变磁场几乎全部集中在铁芯中,因而变压器工作时能量损失很小.特别是大型变压器,能量传输效率可达97~99.5%,为了研究问题的方便,人们常常不考虑其损失,这种变压器叫做理想变压器.
(三)理想变压器——没有能量损失的变压器
输入功率等于输出功率:P入=P出 (1)
用实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
引导学生说明电路原理图,实验所用仪器,及实验方法(控制变量法)。
数据记录及处理:
匝数比
1:2
1:8
2:1
U1
?
?
?
U2
?
?
?
实验结论:误差允许范围内

并联系法拉第电磁感应定律体会之.
(四)理想变压器的变压规律
实验和理论分析都表明:理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比
(2)
由(2)知:升压变压器n2>n1;降压变压器n2<n1。
例1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )
A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝
(五)理想变压器的变流规律(理论推导)
变压器工作时,原、副线圈中的电流强度与匝数成反比,因而用细导线绕的是高压线圈.
例2、如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )
A.U=110V,I=0.2A
B.U=110V,I=0.2A
C.U=110V,I=0.05A
D.U=110V,I=0.2 A
(六)自耦变压器
思考:自耦变压器的特点?如何区分原、副线圈?
请想想:本节课有哪些收获?并请学生板书本节课的小结。
三、小结
1.变压器的结构和符号
2.变压器的工作原理:电磁感应
3.理想变压器的工作规律
四、当堂检测
五、布置作业
课下作业:完成学案
课下思考:变压器中的输入功率与输出功率、输入电压与输出电压、输入电流与输出电流之间的决定关系
课堂例题
例1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )
A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝
例2、如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )
A.U=110V,I=0.2A B.U=110V,I=0.2A
C.U=110V,I=0.05A D.U=110V,I=0.2 A
当堂检测
1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是(  )
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C.穿过副线圈的磁通量变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
2.理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6 V的电池上,则副线圈两端电压 ( )
A. 0 V B.6 V C.1 V D. 36 V
3.一个理想变压器,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,P1<P2 B.P1=P2,I1<I2 C.I1<I2,U1>U2 D.P1>P2,I1>I2
4.如下图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,副线圈匝数n2=220匝,交流电源的电压u=220sin 100πt V,电阻R=44 Ω,电压表、电流表为理想电表,则下列说法正确的是(   )
A.交流电的频率为50 Hz
B.电流表A1的示数为0.2 A
C.电流表A2的示数为 A
D.电压表的示数为44 V