人教版高二物理选修3-2第五章 5．4．变压器2（17张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高二物理选修3-2第五章 5．4．变压器2（17张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 395.0KB | ||
| 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 | 2020-04-21 22:51:47 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
5.4 变压器2
学习目标
1、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系.
2、了解电压互感器和电流互感器的原理
一、变压器的构造
1．示意图 2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
知识回顾
P入＝P出
三 理想变压器的规律：
1.功率关系：
P入= P出
2.电压关系：
3.电流关系：
4.频率关系：
f入= f出
只适用于一个副线圈的变压器
一、变压器的动态分析
例1.如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和电源的输入功率P1将分别是：（ ）
D
A. U 增大、I 增大、P1 增大
C. U 减小、I 减小、P1 减小
D. U 不变、I 减小、P1 减小
B. U 不变、I 减小、P1 增大
精讲：
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
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，原线圈的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，
即I1＝n2I2/n1
规律：变压器工作时的制约关系及动态分析
3．负载制约（功率制约）
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入＝P出 （P1＝P2）
即变压器的输入功率是由输出功率决定的。
4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
①原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1
②负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1
[特别提醒]
(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。
(2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。
二、多个副线圈问题
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，则
1.功率关系：
P1＝P2+P3
2.电压关系：
3.电流关系：
例2.如下图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的两个灯泡且正常发光，求原线圈的输入电流为多少？
变式.如图所示，理想变压器的原线圈接上220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接4Ω的电阻，B组接规格为“10V 24W”的灯泡。已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V，灯泡正常发光，求原线圈的电流和输入功率。
P输入＝33W
三、几种常用变压器
1.自耦变压器
升压变压器
降压变压器
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
变压，变流规律仍成立
例3.(多选)如图所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是( )
A． 等效电阻R上消耗的功率变小
B． 三个灯泡都变暗
C． 原线圈两端的输入电压增大
D． 原线圈中电流表示数减小
ABD
变式（多选）、 如图所示：在一自耦变压器接一稳压交流电源，电流表为理想电表，则下列说法正确的是（ ）
A、无论P、Q如何滑动，U2都不变化；
B、当P向下滑动Q不动时，电流表A2示数增大，电流表A1示数减小；
C、当Q向上滑动P不动时，电流表A2示数增大，电流表A1示数增大；
D、当P向上Q向下滑动时，电流表A2示数减小，电流表A1示数减小；
CD
2.互感器
电流互感器
电压互感器
使用时把原线圈与电路并联，n1>n2
使用时把原线圈与电路串联，n1钳式电流表
零线
火线
零线
火线
例4、（单选）钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）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（b）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A
C
课堂小结
一、变压器的动态分析
二、多级副线圈问题
1.功率关系：
P1＝P2+P3
2.电压关系：
3.电流关系：
三、几种常用变压器
1、一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______匝，通过原线圈的电流I1＝_____A．
180
3
课堂训练
2.(单选)如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1∶n2＝3∶1，则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为( )
A．P、P
B． 9P、 P
C． P、9P
D． P、9P
B
5.4 变压器2
学习目标
1、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系.
2、了解电压互感器和电流互感器的原理
一、变压器的构造
1．示意图 2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器：
知识回顾
P入＝P出
三 理想变压器的规律：
1.功率关系：
P入= P出
2.电压关系：
3.电流关系：
4.频率关系：
f入= f出
只适用于一个副线圈的变压器
一、变压器的动态分析
例1.如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和电源的输入功率P1将分别是：（ ）
D
A. U 增大、I 增大、P1 增大
C. U 减小、I 减小、P1 减小
D. U 不变、I 减小、P1 减小
B. U 不变、I 减小、P1 增大
精讲：
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
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，原线圈的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，
即I1＝n2I2/n1
规律：变压器工作时的制约关系及动态分析
3．负载制约（功率制约）
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入＝P出 （P1＝P2）
即变压器的输入功率是由输出功率决定的。
4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
①原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1
②负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1
[特别提醒]
(1)理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是“量出为入”，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。
(2)可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无内阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。
二、多个副线圈问题
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，则
1.功率关系：
P1＝P2+P3
2.电压关系：
3.电流关系：
例2.如下图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数n1＝1100，接入电压U1＝220 V的电路中．
(1)要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝110 V，它们的匝数n2、n3分别为多少？
(2)若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的两个灯泡且正常发光，求原线圈的输入电流为多少？
变式.如图所示，理想变压器的原线圈接上220V交流电压，副线圈有A、B两组，A组接4Ω的电阻，B组接规格为“10V 24W”的灯泡。已知A组的线圈匝数为30匝，两端电压为6V，灯泡正常发光，求原线圈的电流和输入功率。
P输入＝33W
三、几种常用变压器
1.自耦变压器
升压变压器
降压变压器
自耦变压器的原副线圈共用一个线圈
变压，变流规律仍成立
例3.(多选)如图所示，接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3，输电线的等效电阻为R.当滑动触头P向上移动一段距离后，下列说法正确的是( )
A． 等效电阻R上消耗的功率变小
B． 三个灯泡都变暗
C． 原线圈两端的输入电压增大
D． 原线圈中电流表示数减小
ABD
变式（多选）、 如图所示：在一自耦变压器接一稳压交流电源，电流表为理想电表，则下列说法正确的是（ ）
A、无论P、Q如何滑动，U2都不变化；
B、当P向下滑动Q不动时，电流表A2示数增大，电流表A1示数减小；
C、当Q向上滑动P不动时，电流表A2示数增大，电流表A1示数增大；
D、当P向上Q向下滑动时，电流表A2示数减小，电流表A1示数减小；
CD
2.互感器
电流互感器
电压互感器
使用时把原线圈与电路并联，n1>n2
使用时把原线圈与电路串联，n1
零线
火线
零线
火线
例4、（单选）钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）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（b）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A
C
课堂小结
一、变压器的动态分析
二、多级副线圈问题
1.功率关系：
P1＝P2+P3
2.电压关系：
3.电流关系：
三、几种常用变压器
1、一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝______匝，通过原线圈的电流I1＝_____A．
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课堂训练
2.(单选)如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1∶n2＝3∶1，则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为( )
A．P、P
B． 9P、 P
C． P、9P
D． P、9P
B