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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

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_第1页
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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...

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