高中物理 第3章 4 变压器学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP专享VIP免费

四、变压器学习目标知识脉络1.知道变压器的基本构造．2．理解变压器的工作原理．(难点)3．学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题．(重点)4．知道常见的变压器的类型及它们的应用．一、变压器的结构1．结构如图所示，实物是示教变压器，它像各种变压器一样，主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈(也叫绕组)两部分组成，铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成．工作时，变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈(初级绕组)；另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈(次级绕组)．2．作用能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率．3．常用符号如图甲所示，是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成．图乙是变压器的符号．甲乙二、变压器为什么能改变电压1．电磁感应现象是变压器的工作基础．当原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化，通过铁芯副线圈中的磁场也在不断变化，于是副线圈内产生了感应电动势．2．线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势．因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高．1．思考判断(1)变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．(√)(2)变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压．(×)(3)变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有电流输出．(×)(4)变压器的工作原理是电磁感应．(√)(5)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√)(6)变压器的输入功率决定输出功率，有P入＝P出．(×)2．下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()C[电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C正确．]3．(多选)如图所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是()A．图中M是闭合的铁芯B．发电机应与线圈Ⅰ相连，升高后的电压由c、d两端输出C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D．变压器是根据电磁感应原理工作的AD[由题设知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故Ⅱ为输入端即接发电机，Ⅰ为输出端，选项B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能，所以C项错．故选A、D.]理想变压器及其工作原理1.理想变压器的特点(1)变压器变压时不计能量损失，即输入功率等于输出功率．(2)原、副线圈不计内阻．因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率，一般实际变压器都可以看成是理想变压器．2．变压器的工作原理电磁感应现象．当交变电流通过原线圈时，由于电流的大小和方向在不断改变，所以铁芯中的磁场也在不断变化，这样变化的磁场就在副线圈中产生感应电动势，由于原、副线圈匝数不同，所以副线圈中输出的电压与原线圈中的电压不同，这样就达到了改变交流电压的目的．1．(多选)对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是()A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B．铁芯是用来导电的C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D．副线圈相当于一个电源CD[原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错误；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确．]理想变压器的规律1.理想变压器原、副线圈基本量的关系基本关系功率关系P入＝P出电压关系＝，与负载、副线圈的多少无关频率关系f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)因果关系(n1和n2不变时)(1)由U2＝U1可知U1决定U2，即原线圈两端电压决定副线圈两端的电压(2)由P入＝P出可知输出功率决定输入功率，功率按需分配2.变压器的种类(1)升压变压器：n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升高，这种变压器叫升压变压器．(2)降压变压器：n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫降压变压器．【例】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220V60W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则()A．电流表的示数为AB．电源输...