高二物理变压器(1)VIP免费

变压器(1)第1课时一、教学目的1．知道变压器的构造，理解互感现象，理解变压器的工作原理2．理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析、解决基本问题3．理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系4．知道几种常见的变压器二、教学重点：变压器的工作原理和工作规律三、教学难点：理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系四、教具：变压器、交流电压表、学生电源、自耦变压器、灯泡等五、教学方法：讲授、演示实验六、课时安排：1课时七、教学过程（一）引入新课电灯、电饭锅、洗衣机、电冰箱等用电器需要220V的电压，随身听只需3－6V的电压，而彩色电视机显像管却需要1000V以上的高压电，而照明电路电压只有220V，那么如何使额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？（二）进行新课1．介绍变压器的构造由一个闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。如图1所示。原线圈：跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈：跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。强调：线圈必须绕在铁芯上。2．变压器的工作原理［演示实验］当原线圈接入交变电压时，副线圈两端拉入交变电压表会有读数，若原线圈不接电源，副线圈接入的交流电压表没有读数。如图2。提问1：原、副线圈并没有直接连接，为什么副线圈两端的电压表会有读数？答：是铁芯使原、副线圈发生了联系，原线圈中接入了交变电流，则副线圈中就有交变电流产生。引导学生用电磁感应的知识来分析问题。讨论：（1）套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用？强调：①原、副线圈之间是通过交变磁场相互联系的②从能量的角度看，显然变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。（2）根据刚才分析，原、副线圈即使不套在闭合铁芯上，它们之间仍然存在电磁感应关系，那么为什么说铁芯是变压器的必要组成部分？［演示实验］将一只灯泡串接在变压器副线圈两端，调节变压器，使灯泡正常发光，然后拆去变压器铁芯的一边，使铁芯不闭合。立刻可看到灯泡变得很暗。说明：没有铁芯但靠得很近的原、副线圈的确存在互感关系，但它传输电能的效率太差，因为大部分磁感线都流失在线圈外，漏失的磁感线不会在原、副线圈之间起传输电能作用。而铁芯由于被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯上，大大增强了变压器传输电能的效率。小结：原、副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都相同，由于原、副线圈中有交变电流而发生了互感现象，使电能可以通过磁场从原线圈到达副线圈。用心爱心专心铁芯原线圈副线圈12343412U1U2U2U1图.1U3U1U212V图2（3）原、副线圈之间的电压关系提问2：感应电动势的大小与什么有关？（①磁通量变化率②线圈匝数）由于原、副线圈中的电流共同产生的磁通量相同，因而这两个线圈的每匝产生的感应电动势相等。推导变压比公式：原、副线圈中产生感应电动势大小分别为：tnE11，tnE22由此可得：2121nnEE根据自感现象，原线圈中感应电动势E1起阻碍电流变化的作用，跟加在原线圈两端电压U1的作用相反，且电阻很小，则有E1＝U1。副线圈相当于一个电源，感应电动势E2相当于电源的电动势，内阻很小，则有E2＝U2，故：2121nnUU结论：理想变压器（这种忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器称为理想变压器）的原、副线圈的两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。从能量角度看，变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。问：变压器能不能改变直流电压？指出：（1）n2＞n1时，U2＞U1，称升压变压器（2）n2＜n1时，U2＜U1，称降压变压器（4）变压器原、副线圈电流与匝数的关系大型变压器铁芯中漏磁可以忽略不计，电能没有通过电磁波辐射出去，铜导线绕成的线圈电阻很小，不计导线上的热损失。硅钢片极薄，且彼此绝缘，由于电感产生的涡流可忽略不计。所以大型变压器均可认为是理想变压器，即无任何电能损失。因此：P入＝P出，即I1U1＝I2U2，而U1/U2=n1/n2所以：1221nnII强调指出：以上结论仅限于副线圈只有一个的情况，但无论有几个副线圈，对理想变压器，P入＝P出恒成立。提问：根据以上分...