3.3变压器—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件18张PPT

第三章 交变电流
人教物理选择性必修2
变压器
变压器
一 变压器的原理
1.变压器的结构
U2
原线圈
副线圈
U1
铁芯
~
~
结构示意图
变压器符号
2.工作原理：互感现象（变压器只能工作在交流电路中）
二 理想变压器的规律
1.理想变压器的特点
1）变压器铁芯无漏磁，磁感线全部通过铁芯
3）原、副线圈电阻不计，即不产生焦耳热，无铜损
2）铁芯无涡流，即不产生焦耳热，无铁损
2.理想变压器电动势与匝数关系
n1
n2
E1
E2
由于原、副线圈磁通量变化率相同
3.理想变压器电压与匝数关系
由于理想变压器线圈无内阻，所以U=E，由此得
n1
n2
U1
U2
2）若有两个副线圈，则
n1
n2
U1
U2
U3
n3
1）若有一个副线圈，则
4.理想变压器功率与匝数关系
由于理想变压器不计铜损、铁损和漏磁，所以输入功率P1等于输出功率P2，即P1=P2
1）如图，有一个副线圈，则有P1=P2，即
n1
n2
U1
U2
I1
I2
P1
P2
5.理想变压器电流与匝数关系
2）如图，有两个副线圈，则有P1=P2+P3，即
n3
n1
n2
U1
U2
U3
I1
I2
I3
P1
P2
P3
若有多组副线圈，则有
1. 变压器工作的制约关系
说明
U1决定U2
P2决定P1 (P出决定P入)
I2决定I1
2. 变压器工作与负载R关系
U1、U2与负载R无必然联系
P2与负载R有关，
I2与负载R有关，
n1
n2
U1
I1
I2
P1
P2
U2=220V
灯泡规格（220v，40w）
副线圈接入1盏灯： P2=P1=40W，I2=P2/U2 =I ，U2=n2U1/n1=220V
副线圈接入2盏灯： P2=P1=80W，I2=2P2/U2 =2I ，U2=n2U1/n1=220V
I
U
副线圈接入3盏灯： P2=P1=120W，I2=3P2/U2 =3I ，U2=n2U1/n1=220V
I
U
I
U
3.
4. 当n1>n2，则U1>U2，为降压变压器
当n1高压线圈细，低压线圈粗
5. 原、副线圈不能对换，是因为导线粗细不同，电流越大，
线圈导线越粗
6. 变压器只变交流，不变直流，且原、副线圈的T、f、ω相同
6.几种常见变压器
1）自耦变压器
结构：如图所示，原、副线圈共用同一个线圈
规律：
2）电压互感器
a.构造：小型降压变压器，如图所示。
b.接法：原线圈并联在高压电路中，副
线圈接电压表；为了安全，外壳和副线圈应接地。
c.作用：将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高
压电路的电压。
3）电流互感器
a.构造：小型升压变压器，如图所示。
b.接法：原线圈串联在被测电路中，副线
圈接电流表，为了安全，外壳和副线圈应接地。
c.作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被
测电路中的大电流。
课堂小结
1.变压器原理
结构：原、副线圈、铁芯
原理：互感
2.理想变压器规律
特点：”三无“无铁损、无铜损、无漏磁
规律：
U1决定U2
I2决定I1
P2决定P1
1.(多)[2014·山东高考](多选)如图，将额定电压为60 V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上。闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A。以下判断正确的是(　 　)
A．变压器输入功率为484 W
B．通过原线圈的电流的有效值为0.6 A
C．通过副线圈的电流的最大值为2.2 A
D．变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3
BD
A．P向下滑动时，灯L变亮
B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
2.（多）[2014·广东高考](多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电键S，下列说法正确的是(　 　)
BD
　
3.(多)如图，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是(　 　 )
AD
A．若电压表读数为6 V，则输入电压的最大值为24 V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
4.(多)为保证用户电压稳定在220 V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下选项正确的是(　 　)
BD
A．u2＝190sin(50πt) V
B．u2＝190sin(100πt) V
C．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当下移
D．为使用户电压稳定在220 V，应将P适当上移
再见！