高中物理人教版选修1-1课件：3.4 变压器16张PPT

(共16张PPT)
四、变压器
1.了解变压器的构造,知道变压器为什么能够改变交变电流的电压。
2.由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。
3.了解几种常见的变压器类型及其应用。
一
二
三
一、变压器
1.结构:闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈。与电源相连的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,与负载相连的线圈叫副线圈,也叫次级线圈。
2.作用:能改变交变电流的电压,不改变交变电流的周期和频率。





一
二
三
二、理想变压器两个线圈的电压、电流、电功率的关系
1.变压比公式:U1∶U2=n1∶n2。
2.变流比公式:I1∶I2=n2∶n1(只适用于一个副线圈)。
3.功率关系:P1=P2(理想变压器)。


一
二
三
汽油机做功冲程开始,汽缸中的汽油和空气混合后要靠火花塞点燃,但是汽车蓄电池的电压只有12 V,不能在火花塞中产生火花。为此,要使用图中所示的点火装置。你知道汽油机的火花塞是如何产生火花的吗?
一
二
三
提示:这个装置的核心是一个变压器,它的原线圈通过开关连接到蓄电池上,副线圈接到火花塞两端,开关由机械进行自动控制。做功冲程开始时,开关由闭合变为断开,原线圈中的电流急剧减小。由于副线圈的匝数比原线圈多得多,所以可以在副线圈中感应出很高的电压,可达10 000 V以上,这样就能在火花塞中产生火花了。
一
二
三
三、变压器为什么能改变电压
电磁感应现象是变压器的工作基础。当原线圈中的电流变化时,在铁芯中就会产生变化的磁场,就会引起副线圈中磁通量的变化,从而产生电动势。




一
二
一、理想变压器的规律
1.理想变压器:理想变压器是实际变压器的理想化模型。认为变压器工作时,没有漏磁,没有线圈电阻和铁芯的能量损失。
根据理想化条件,理想变压器的输出功率P出等于输入功率P入,即P出=P入。
一
二
一
二
一
二
一
二
类型一
类型二
变压器的作用及原理
【例1】 下列关于理想变压器的说法,正确的是(　　)
A.输入功率等于输出功率
B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能
C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能
D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去
解析:从能量的转化来看,由于过程中有电磁感应现象出现,所以会存在“磁生电”的过程,这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场,这样在副线圈中就产生了电磁感应现象,从而副线圈产生电能。对于理想变压器,输入功率与输出功率相等。所以A、B项正确。
答案:AB
类型一
类型二
题后反思变压器传输的是交变电流,当电流经过原线圈时,在铁芯中产生变化的磁场,即电能转化为磁场能。此变化的磁场经过副线圈在副线圈中产生感应电动势。若线圈闭合,则产生感应电流,磁场能又转化为电能。
触类旁通变压器原线圈接两节干电池时能变压吗?
答案:不能。干电池是直流电源,它所产生的磁场是稳定不变的。当磁通量不变时,不能在副线圈中产生感应电动势。
类型一
类型二
电压、电流与匝数的关系
类型一
类型二
答案:C
题后反思常有人以为,保险丝的熔断电流I0就是原线圈中的最大电流。这是错误的!因为交变电流的有效值是根据热效应定义的,所以根据热效应而规定的保险丝的熔断电流也必须用有效值来衡量,即I0是熔断时电流的有效值而不是峰值。