高中物理 第5章 交变电流 4 变压器同步备课教学案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教学案

4 变压器[学习目标] 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．一、变压器的原理及电压与匝数的关系[导学探究] 如图 1 所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上．连接电路，接通电源，小灯泡能发光．图 1(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？答案 (1)当左边线圈加上交流电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右线圈中会产生感应电动势，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 U1＝E1＝n1.若右边匝数为 n2，则 U2＝E2＝n2，故有＝；若忽略左边线圈的电阻则有 U1＝U 电源，这样看来只要n1≠n2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等．[知识梳理] 变压器的工作原理及电压与匝数的关系：(1)互感现象是变压器工作的基础．因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(后两空填“变化”或“恒定”)(2)变压器中的电压与匝数的关系：① 只有一个副线圈：＝.② 有多个副线圈：＝＝＝…[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比．( )(2)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高．( )(3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失．( )(4)理想变压器不能改变交变电流的频率．( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系[导学探究] 阅读教材回答下列三个问题：(1)什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？(2)根据能量守恒推导只有一个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系．(3)根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系．答案 (1)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即 P 入＝P 出．(2)由能量守恒有 P 入＝P 出，即 U1I1＝U2I2.所以＝＝.(3)若有多个副线圈，则 P1＝P2＋P3＋…，即 U1I...