【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第3章 电能的输送与变压器 变压器为什么能改变电压 电能的开发与利用学案 沪科版选修3-2

学案 2 变压器为什么能改变电压 电能的开发与利用[学习目标定位] 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系.4.了解我国电能开发与利用的现状及前景．1．当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感．利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈．2．电流在一段电路上做功的功率 P 等于电流 I 与这段电路两端的电压 U 的乘积，即 P＝UI.一、变压器1．变压器主要由铁心和绕在铁心上的线圈两部分组成．接电源的线圈叫原线圈(或初级线圈)，接负载的线圈叫副线圈(或次级线圈)．2．变压器工作的基本原理是电磁感应．二、探究变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系1．理想变压器的输入电压跟输出电压之比，等于它的原、副线圈匝数之比．公式：＝.2．理想变压器原、副线圈电路中的电流之比，与原、副线圈的匝数成反比．公式：＝.三、常见的变压器常见的变压器有：电力变压器、自耦变压器、互感器、电源变压器等．四、电能的开发与利用的前景新能源主要有：太阳能、核能、风能、地热能、海浪能、潮汐能等.1一、变压器的原理及电压与匝数的关系[问题设计]把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁心上，一个线圈通过开关连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上(如图 1 所示)．图 1(1)小灯泡能发光吗？为什么？(2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？(3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论原因．答案 (1)能发光，当左边线圈加上交变电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁心中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率都相同，若左边匝数为 n1，则 E1＝n1；若右边匝数为 n2，则 E2＝n2，故有＝；若忽略左边线圈的电阻，则有 E1＝E 电源，这样看来小灯泡两端电压与左侧交流电源电动势及两线圈匝数比都有关系．(3)不亮．原线圈接到恒定直流电源上，通过原线圈的电流的大小、方向均不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以小灯泡不亮．[要点提炼]1．互感现象是变压器的工作基础．因此变压器只对变化的电流起作...