人教版选修3-2 5．4 变压器 （共25张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版选修3-2 5．4 变压器 （共25张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 649.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-18 08:59:34 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
复习回顾
1、电感：通直流、阻交流；电容：通交流、隔直流
2、大电感：通直流、阻交流【低频扼流线圈】
小电感：通低频、阻高频【高频扼流线圈】
3、大电容：通交流、隔直流【隔直电容】
小电容：通高频、阻低频【高频旁路电容】
4、电路分析：“分成分”，简化电路，求用途
1
5.4 变压器
一、变压器的构造
1.示意图
2.构造：
（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.
n1
n2
U1
∽
原线圈
铁芯
U2
副线圈
∽
问题1：原、副线圈并没有直接连接，那么在
给原线圈接交变电压U后，副线圈电
压U是怎样产生的？
2.套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用？
3.根据分析，原、副线圈即使不套在闭合铁芯上，它们之间仍然存在电磁感应关系，那么为什么说铁芯是变压器的必要组成部分？
思考与讨论
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
原线圈
副线圈
铁芯
U1
U2
n1
n2
∽
0
u
t
电能
磁场能
电能
(U1、I1)
(变化的磁场)
( U2、I2)
变压器工作原理
（转换装置）
思考：原、副线圈的电压与什么因素有关系？请你根据所学过的知识进行猜想。
三、变压器的变压规律
理论探究：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系
理想变压器
完全没有 损耗的变压器，称为理想变压器．
①无磁漏
②铁芯内部无涡流
③原副线圈无电阻
下午8时14分
忻州一中 物理组
7
因不计一切能量损失，所以理想变压器的输入功率等于输出功率．（制约关系）
I1
I2
n1
n2
U1
U2
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
原线圈回路有：
U1=E1+I1r1≈ E1
副线圈回路有：
E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2，则：
(1) 若 n1>n2 则 U1>U2 为降压变压器
(2) 若 n1
如:
U1
U2
n1
n2
如:
n2
U1
n1
U2
理想变压器的功率关系
问题：理想变压器原、副线圈的功率何种关系？
理想变压器输出功率应等于输入功率
P出= P入
P1
P2
变压器工作时有能量损失，没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
P1= P2
理想变压器的变流规律
问题：原、副线圈的电流可能满足何规律？
即:
U1I1=U2I2
P1= P2
则:
U1
U2
I1
I2
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
此公式只适用于一个副线圈的变压器
有多个副线圈的理想变压器的问题
一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，相应的电压分别为U1、U2和U3，相应的电流分别为I1、I2和I3，根据变压器的工作原理可得：
n3
n2
n1
把 和 代入上式得
几种常用变压器
1.自耦变压器
U2
U1
A
B
P
U1
U2
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
2.互感器
A
电流互感器
电压互感器
V
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
钳式电流仪
1.变压器的结构和工作原理
2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律
3.理想变压器的变压和变流规律
小结
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.穿过副线圈磁通量的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
19
答案：C
AC
3、(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是
A.变压器的副线圈只能有一个
B.原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大
C.原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大
D.原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变化而变化
21
答案：BCD
4、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
C
5、图甲为一理想变压器,负载电路中R=5 Ω,若原线圈两端输入电压u是如图乙所示的正弦式交流电,电压表示数为10 V,则
A、输入电压u=100√2sin50πt (V)
B、电流表示数为0.2 A
C、变压器原、副线圈匝数比为5∶1
D、若输入电压稳定,R阻值减小,则输入电功率减小
23
答案：B
6.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后，
（1）两电阻消耗的功率之比为多少？
（2）两电阻两端电压之比为多少？
（3）B电阻两端电压为多少？
n1
n2
B
A
U
a
b
（1）1:16
（2）1:4
7、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光.由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
180
3A
复习回顾
1、电感：通直流、阻交流；电容：通交流、隔直流
2、大电感：通直流、阻交流【低频扼流线圈】
小电感：通低频、阻高频【高频扼流线圈】
3、大电容：通交流、隔直流【隔直电容】
小电容：通高频、阻低频【高频旁路电容】
4、电路分析：“分成分”，简化电路，求用途
1
5.4 变压器
一、变压器的构造
1.示意图
2.构造：
（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示
（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2.
n1
n2
U1
∽
原线圈
铁芯
U2
副线圈
∽
问题1：原、副线圈并没有直接连接，那么在
给原线圈接交变电压U后，副线圈电
压U是怎样产生的？
2.套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用？
3.根据分析，原、副线圈即使不套在闭合铁芯上，它们之间仍然存在电磁感应关系，那么为什么说铁芯是变压器的必要组成部分？
思考与讨论
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
原线圈
副线圈
铁芯
U1
U2
n1
n2
∽
0
u
t
电能
磁场能
电能
(U1、I1)
(变化的磁场)
( U2、I2)
变压器工作原理
（转换装置）
思考：原、副线圈的电压与什么因素有关系？请你根据所学过的知识进行猜想。
三、变压器的变压规律
理论探究：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系
理想变压器
完全没有 损耗的变压器，称为理想变压器．
①无磁漏
②铁芯内部无涡流
③原副线圈无电阻
下午8时14分
忻州一中 物理组
7
因不计一切能量损失，所以理想变压器的输入功率等于输出功率．（制约关系）
I1
I2
n1
n2
U1
U2
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
原线圈回路有：
U1=E1+I1r1≈ E1
副线圈回路有：
E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2，则：
(1) 若 n1>n2 则 U1>U2 为降压变压器
(2) 若 n1
如:
U1
U2
n1
n2
如:
n2
U1
n1
U2
理想变压器的功率关系
问题：理想变压器原、副线圈的功率何种关系？
理想变压器输出功率应等于输入功率
P出= P入
P1
P2
变压器工作时有能量损失，没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
P1= P2
理想变压器的变流规律
问题：原、副线圈的电流可能满足何规律？
即:
U1I1=U2I2
P1= P2
则:
U1
U2
I1
I2
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
此公式只适用于一个副线圈的变压器
有多个副线圈的理想变压器的问题
一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，相应的电压分别为U1、U2和U3，相应的电流分别为I1、I2和I3，根据变压器的工作原理可得：
n3
n2
n1
把 和 代入上式得
几种常用变压器
1.自耦变压器
U2
U1
A
B
P
U1
U2
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
2.互感器
A
电流互感器
电压互感器
V
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数
钳式电流仪
1.变压器的结构和工作原理
2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律
3.理想变压器的变压和变流规律
小结
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.穿过副线圈磁通量的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
19
答案：C
AC
3、(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是
A.变压器的副线圈只能有一个
B.原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大
C.原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大
D.原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变化而变化
21
答案：BCD
4、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
C
5、图甲为一理想变压器,负载电路中R=5 Ω,若原线圈两端输入电压u是如图乙所示的正弦式交流电,电压表示数为10 V,则
A、输入电压u=100√2sin50πt (V)
B、电流表示数为0.2 A
C、变压器原、副线圈匝数比为5∶1
D、若输入电压稳定,R阻值减小,则输入电功率减小
23
答案：B
6.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为4: 1，原线圈中的电阻A与副线圈中的负载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后，
（1）两电阻消耗的功率之比为多少？
（2）两电阻两端电压之比为多少？
（3）B电阻两端电压为多少？
n1
n2
B
A
U
a
b
（1）1:16
（2）1:4
7、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V,60w”的灯泡供电时,灯泡正常发光.由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
180
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