选修3-2第五章交变电流之第4节变压器课件
文档属性
| 名称 | 选修3-2第五章交变电流之第4节变压器课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 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 | 2012-05-24 09:08:56 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
5.4 变压器
教学目标：
1、知识和技能：掌握变压器结构，工作原理及原副线圈的电压、电流和功率的关系。
2、过程和方法：通过问题讨论、实验等方法，让学生掌握变压器原理和变压器原副线圈电压、电流和功率关系的分析过程。
3、情感和价值观：让学生能建立一种理想物理模型；通过变压器与生活科技的联系，激发学生学习物理的兴趣。
用电器 额定电压 用电器 额定电压
随身听 3V 机床上的照明灯 36V
手机充电器 4.2V 4.4V 黑白电视机显像管 几万伏
录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 十几万伏
问题一：我国民用供电为220V，那么怎样使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？
——通过变压器来改变电压
根据表中给出的数据回答问题：从表中可以看出，不同用电器往往具有不同的 。我国民用统一供电电压为 伏。
额定电压
220
几种常见的实物变压器
一、变压器的结构：变压器一般有两个线圈，一个叫 线圈；另一个叫 线圈。两线圈绕在 上。其中原线圈上的电压叫 ；副线圈上的电压叫 。
原
副
闭合铁芯
输入电压
输出电压
2.示意图
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
3.电路图中符号
n1
n2
演示实验：变压器变压后对小灯泡供电的实验（学生做）
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
问题二：变压器副线圈和原
线圈电路没有相通，当我们
在原线圈接交变电压后，副
线圈上的灯泡为什么会发光？（即变压器工作原理）
实验现象：小灯泡发光.
说明: 在副线圈上产生电流.
实验的现象是什么？说明了什么？
二、变压器的工作原理
------互感现象
分析过程：变压器输入变化的电流时，在原线圈内产生变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯使副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈上产生感应电动势。
原线圈
副线圈
铁芯
∽
U1
U2
n1
n2
∽
问题三：如果在原线圈接入恒定电压U1，则副线圈输出电压U2 为多少？为什么？
回答：U2＝0；因为原线圈输入恒定电压时，产生的磁场是恒定，这样的磁场使副线圈的磁通量没有发生变化，因此在副线圈上没有产生感应电动势，所以U2＝0。
结论：变压器只适用于交变电流，
而不适用于恒定电流。
三、理想变压器
如果变压器在工作过程中忽略所有能
量损失，这样的变压器称为理想变压器。这
是物理学中一种理想化模型。
四、理想变压器规律
1)通过分组实验，让学生总结结论。
n1
n2 n1:n2 U1 U2
U1:U2
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
结论：
在忽略实验误差下，变压器原副线圈的电压之比等于这两个线圈匝数之比。
∽
U1
U2
n1
n2
∽
Ｖ
1、变压规律
2)、从理论知识推导结论：
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
E1=n1 / t
E2=n2 / t
若不考虑原副线圈的内阻，则：
U1=E1
U2=E2
∽
U1
U2
n1
n2
∽
结论：理想变压器原副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比
n2 >n1 U2 >U1 -----升压变压器
n22、理想变压器的功率规律
由于理想变压器工作时没有能量损
失，所以输入功率应等于输出功率。
即:
P入= P出
I1
I2
n1
n2
U1
U2
结论：理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
注意：此公式只适用于一个副线圈的变压器。
3)、变流规律
由于P出= P入，即：U2I2 = U1I1
一、变压器的构造
1．示意图
2．电路图中符号
3．结构：
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生
的互相感应现象
2、理想变压器：没有能量损失，一种理想化模型
三、理想变压器的规律：
3、变流规律：I1/I2=n2/n1
小结
2、功率关系： P入＝P出
1、变压规律：U1/U2=n1/n2
180
0.27A
练习１、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对一个表有“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡能正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
练２（高考模拟)、理想变压器原、副线圈
的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为: （ ）
A．3mA B．0
C．48mA D．与负载R的值有关
B
A
V
~
R1
R2
S
A. U 增大、I 增大；
C. U 减小、I 减小；
D. U 不变、I 减小。
B. U 不变、I 增大；
练３、 如图所示：理想变压器的原线圈接交流电压，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 将分别是：（ ）
D
U1
I1
I2
n1
n2
U2
R
变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2
5.4 变压器
教学目标：
1、知识和技能：掌握变压器结构，工作原理及原副线圈的电压、电流和功率的关系。
2、过程和方法：通过问题讨论、实验等方法，让学生掌握变压器原理和变压器原副线圈电压、电流和功率关系的分析过程。
3、情感和价值观：让学生能建立一种理想物理模型；通过变压器与生活科技的联系，激发学生学习物理的兴趣。
用电器 额定电压 用电器 额定电压
随身听 3V 机床上的照明灯 36V
手机充电器 4.2V 4.4V 黑白电视机显像管 几万伏
录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 十几万伏
问题一：我国民用供电为220V，那么怎样使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？
——通过变压器来改变电压
根据表中给出的数据回答问题：从表中可以看出，不同用电器往往具有不同的 。我国民用统一供电电压为 伏。
额定电压
220
几种常见的实物变压器
一、变压器的结构：变压器一般有两个线圈，一个叫 线圈；另一个叫 线圈。两线圈绕在 上。其中原线圈上的电压叫 ；副线圈上的电压叫 。
原
副
闭合铁芯
输入电压
输出电压
2.示意图
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
3.电路图中符号
n1
n2
演示实验：变压器变压后对小灯泡供电的实验（学生做）
U1
U2 ∽
n1
n2
∽
问题二：变压器副线圈和原
线圈电路没有相通，当我们
在原线圈接交变电压后，副
线圈上的灯泡为什么会发光？（即变压器工作原理）
实验现象：小灯泡发光.
说明: 在副线圈上产生电流.
实验的现象是什么？说明了什么？
二、变压器的工作原理
------互感现象
分析过程：变压器输入变化的电流时，在原线圈内产生变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯使副线圈的磁通量发生变化，从而在副线圈上产生感应电动势。
原线圈
副线圈
铁芯
∽
U1
U2
n1
n2
∽
问题三：如果在原线圈接入恒定电压U1，则副线圈输出电压U2 为多少？为什么？
回答：U2＝0；因为原线圈输入恒定电压时，产生的磁场是恒定，这样的磁场使副线圈的磁通量没有发生变化，因此在副线圈上没有产生感应电动势，所以U2＝0。
结论：变压器只适用于交变电流，
而不适用于恒定电流。
三、理想变压器
如果变压器在工作过程中忽略所有能
量损失，这样的变压器称为理想变压器。这
是物理学中一种理想化模型。
四、理想变压器规律
1)通过分组实验，让学生总结结论。
n1
n2 n1:n2 U1 U2
U1:U2
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
结论：
在忽略实验误差下，变压器原副线圈的电压之比等于这两个线圈匝数之比。
∽
U1
U2
n1
n2
∽
Ｖ
1、变压规律
2)、从理论知识推导结论：
原、副线圈中产生的感应电动势分别是：
E1=n1 / t
E2=n2 / t
若不考虑原副线圈的内阻，则：
U1=E1
U2=E2
∽
U1
U2
n1
n2
∽
结论：理想变压器原副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比
n2 >n1 U2 >U1 -----升压变压器
n2
由于理想变压器工作时没有能量损
失，所以输入功率应等于输出功率。
即:
P入= P出
I1
I2
n1
n2
U1
U2
结论：理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
注意：此公式只适用于一个副线圈的变压器。
3)、变流规律
由于P出= P入，即：U2I2 = U1I1
一、变压器的构造
1．示意图
2．电路图中符号
3．结构：
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：原、副线圈中由于有交变电流而发生
的互相感应现象
2、理想变压器：没有能量损失，一种理想化模型
三、理想变压器的规律：
3、变流规律：I1/I2=n2/n1
小结
2、功率关系： P入＝P出
1、变压规律：U1/U2=n1/n2
180
0.27A
练习１、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对一个表有“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡能正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
练２（高考模拟)、理想变压器原、副线圈
的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为: （ ）
A．3mA B．0
C．48mA D．与负载R的值有关
B
A
V
~
R1
R2
S
A. U 增大、I 增大；
C. U 减小、I 减小；
D. U 不变、I 减小。
B. U 不变、I 增大；
练３、 如图所示：理想变压器的原线圈接交流电压，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 将分别是：（ ）
D
U1
I1
I2
n1
n2
U2
R
变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系
1.输入功率P1由输出功率P2决定；
P1＝P2
2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；
U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定；
I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1＝n2/n1·I2