15.4、变压器(AB)(一)主备人:王建民审核人:高二物理组2013-1-6【学习目标】1、说出变压器的构造,能画出变压器的结构示意图和符号2、能说出互感现象的概念,简述变压器的工作原理3、能说出自耦变压器的工作原理及其优缺点【自主学习】『阅读《课本》P40——P41,说出变压器的用途和结构,完成下列填空』一、变压器的构造及工作原理1、构造(1)闭合铁芯(绝缘硅钢片叠合而成)(2)原线圈(初级线圈):与相连的线圈其匝数用表示;(3)副线圈(次级线圈):与相连的线圈其匝数用表示;(4)输入电压:用表示;输出电压:用表示.2.变压器在电路图中符号3、铁芯与线圈互相绝缘,变压器副线圈和原线圈电路是否相通?4、变压器原副线圈不相通,那么在给原线圈接交变电压U1后,副线圈电压U2是怎样产生的?『阅读《课本》P41——P43,说出什么是理想变压器,理想变压器的特点,完成下列填空』二、理想变压器的规律1、理想变压器的特点(1)变压器的铁芯内;(2)原、副线圈不计内阻,即不产生;(3)不考虑硅钢片产热。2、(1)理想变压器原副线圈的两端电压之比等于。表达式:(2)升压变压器:(3)降压变压器:【随堂练习】想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πtV的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是()A.250VB.353.5VC.499.8VD.200V23、电流关系:对于理想变压器,P入=P出,即U1I1=U2I2,由可得:三、自耦变压器1、示意图2、特点:铁芯上只有一个。3、用途:可升压,也可以降压。如把整个线圈作,副线圈只取线圈的一部分,就可以电压(右图);如线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以电压(左图)。【当堂检测】1、利用变压器不可能做到的是()A、增大电流B、升高电压C、减小电压D、增大功率2、当理想变压器副线圈空载时,副线圈的()A、负载电阻为0B、输出电流为0C、两端电压为0D、输出功率为03、理想变压器工作时,原线圈一侧和副线圈一侧保持相同的物理量有①电压②电流③电功率④频率()A、①②B、②③C、①④D、③④4、变压器在使用中,下列说法中正确的是(AC)A.原线圈中输入的电流,随着副线圈中的输出电流的增大而增大B.原线圈输入的电压,随着副线圈中的输出电流的增大而增大C.当副线圈空载(断路)时,原线圈中无电流D.当副线圈空载时,原线圈上电压为零5、理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈上加u=400sin100πt(v)的交变电压,则在副线圈两端A、变电压表测得电压为100vB、用交变电压表测得电压为100vC、交变电流的周期为0.02sD、交变电流的频率为100πhz【课后反思】通过以上的学习,你有哪些收获?总结一下吧35.4、变压器(AB)(二)主备人:王建民审核人:高二物理组2013-1-6【学习目标】1、能说出理想变压器的特点,能写出理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系、电流与匝数的关系和功率关系,能应用它们分析解决有关问题2、简述理想变压器各种物理量的决定关系【自主学习】变压器问题解题思路思路1:电压思路变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……。思路2:功率思路理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……。思路3:电流思路由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……。思路4:制约思路1.电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1。2.电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1。3.负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;③总功率P总=P线+P2。动态分析问题的思路程序可表示为:思路5:原理思路:变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt相等【合作探究】探究一:变压器的原理:例1、一理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载电阻。(1)当原线圈接在44V直流电源电源上时,副线圈两端电压表示数为________V,副线圈中电流表示数为______A.(2)当原线圈接在220V交变电源上时,电压表示数为________V,电流表示数为_______A。变式训练1、理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6V的电池上,则副线圈两端电压为()A.36VB.6VC.1VD.0V4探究二:理想变压器的规律:例2、图为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.探究三:理想变压器的动态分析:例3、对于理想变压器,下列说法中正确的是()A、原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大B、原线圈的输入电流,随着副线圈的输出电流增大而增大C、原线圈的电压,不随副线圈的输出电流变化而变化D、当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零变式训练2、如图所示,理想变压器副线圈通过导线接两个相同的灯泡L1和L2。导线的等效电阻为R。现将原来断开的开关S闭合,若变压器原线圈两端的电压保持不变,则下列说法中正确的是()A.副线圈两端的电压不变B.通过灯泡L1的电流增大C.原线圈中的电流减小D.变压器的输入功率减小【当堂检测】1、实验室中一只小发电机可输出交变电压u=11sin100πtV,为使规格为“220V,60W”的白炽灯正常发光,必须接上一只变压器,试求这只变压器原副线圈的匝数比及原线圈中的电流。在绕制这只变压器时使用的导线有粗、细两种不同的规格,原线圈应该用哪一种导线?2、如图中所示,理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,交流电源电压U1=220V,F为熔断电流为I0=1.0A的保险丝,负载为一可变电阻.(1)当电阻R=100Ω时,保险丝能否被熔断?(2)要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?