高中物理 第二章 交变电流 第6节 变压器学案 粤教版选修3-2-粤教版高二选修3-2物理学案VIP免费

第六节变压器学习目标知识脉络1.了解变压器的构造，知道什么是理想变压器．2．理解变压器的工作原理．(重点)3．通过实验探究，得到电压、电流与匝数的关系．(重点)4．能够利用变压比、变流比定性和定量分析有关变压器的实际问题．(难点)认识变压器1．用途：改变交流电压的设备．2．构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．(1)原线圈：跟电源相连的线圈(也叫初级线圈)．(2)副线圈：跟负载相连的线圈(也叫次级线圈)．3．原理：原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过副线圈，所以在副线圈中产生感应电动势．如果在副线圈两端接入负载，负载中就会有交变电流．1．变压器也可能改变恒定电压．(×)2．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流．(√)3．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用．(√)原、副线圈是否通过铁芯导通？【提示】不是．都绕在同一绝缘铁芯上．在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按图261进行实验．1图261探讨1：闭合开关后，灯泡是否发光？【提示】因蓄电池是直流电源，向外输出恒定电压，故连接到副线圈上的小灯泡不会发光．探讨2：解释出现这种现象的原因．【提示】恒定电压加在原线圈上后，原线圈内的磁通量不发生变化，因而副线圈中的磁通量也不发生变化，所以E＝n＝0.故副线圈中无感应电动势．对变压器工作原理的理解图2621．变压器的变压原理是电磁感应．如图262所示，当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．2．由于互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈．3．能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能．1．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有()A．交流电的频率B．磁通量的变化率C．功率D．交流电的峰值【解析】理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C正确；变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率，A正确，D错误．【答案】ABC2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是()【导学号：97192085】A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈【解析】通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，原、副线圈的磁通量总相等，故B错误；由互感现象知2C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在一起，故D错误．【答案】C3．(多选)如图263所示为汽油机中点火装置的示意图，它使用的是12V直流电源，在变压器的输出端却可得到高达10000V的高压，开关是自动控制的，欲使副线圈两端得到一个高压，应使()图263A．开关总处于接通状态B．开关在接通时断开C．开关在断开时接通D．开关总处于断开状态【解析】欲使副线圈两端得到一个高压，必须使变压器铁芯中的磁通量发生变化，即原线圈中的电流必须发生变化，只有在开关闭合、断开瞬间原线圈中电流才有变化，故选B、C.【答案】BC变压器理解的四点注意1．变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．2．变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的．3．变压器不能改变交变电流的频率．4．若直流电的电压是随时间变化的，也可以用变压器改变电压．理想变压器原、副线圈基本量的关系1．铜损和铁损(1)铜损：变压器的线圈有内阻，电流通过时发热所损失的能量．(2)铁损：铁芯在交变磁场中反复磁化，产生涡流，使铁芯发热所损失的能量．2．理想变压器：忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器．3．电压与匝数关系：原、副线圈...