高中物理 第三章 电磁感应 第4讲 变压器学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案

第 4 讲 变压器[目标定位] 1.了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交变电压.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以及应用.4.体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力.一、变压器的结构1.变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成.2.线圈(1)变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈.(2)另一线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈.想一想 图 3－4－1 中的灯泡没有直接与电源连接，为什么能发光？电能从哪儿来的？图 3－4－1答案 变压器使电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能.二、变压器为什么能改变电压 原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化.副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势.在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高.想一想 变压器能不能改变直流电的电压？答案 不能.变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中.如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用.一、变压器的工作原理1.变压器工作的基本原理和发电机一样，也是电磁感应现象(如图 3－4－2 所示).图 3－4－22.当原线圈上加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象.3.穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大.4.能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置.例 1 下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是( )答案 C解析 变压器不改变直流的电压，A、D 错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B 错，C 对.针对训练 1 对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是( )A.副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B.铁芯是用来导电的C.副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D.副线圈相当于一个电源答案 CD解析 原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故 A、B 错；...