高中物理《變壓器》教案6 新人教版選修3-2

1、變壓器教學(xué)目標(biāo) 1、 了解變壓器的構(gòu)造與原理、理解變壓器的電壓關(guān)系與功率關(guān)系。2、 用演示可拆變壓器得到變壓器變壓規(guī)律。3、 體驗實驗動手的樂趣，培養(yǎng)動手和觀察能力。教學(xué)重點難點 電壓關(guān)系與功率關(guān)系的理解與應(yīng)用教學(xué)過程一、 變壓器變壓器的構(gòu)造: 原線圈 、副線圈 、鐵芯 2電路圖中符號二、變壓器的工作原理在變壓器原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生互相感應(yīng)的現(xiàn)象，叫互感現(xiàn)象鐵芯的作用：使絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，提高變壓器的效率三、理想變壓器的規(guī)律理想變壓器特點：（1）變壓器鐵芯內(nèi)無漏磁（2）原、副線圈不計內(nèi)阻2、電壓關(guān)系（1）無論副線圈一端空載還是有負(fù)載都適用（2）輸出電壓U2由輸入電壓U1

2、和原、副線圈的匝數(shù)比共同決定 若n 1n2，則U1U2為降壓變壓器 若n1n2， 則U1U2為升壓變壓器3、功率關(guān)系P入=P出補充1、一個原線圈多個副線圈的理想變壓器的電壓、電流關(guān)系（1）電壓關(guān)系： （2）電流關(guān)系根據(jù)P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n32、U、I、P的決定關(guān)系一個確定的變壓器，輸出電壓U2由輸入電壓U1決定輸入功率P1由輸出功率P2決定，用多少電能就輸入多少電能若副線圈空載，輸出電流為零，輸出功率為零，則輸入電流為零，輸入功率也為零3、負(fù)載發(fā)生變化引起變壓器電壓、電流變化的判斷方法（1）先要由U1/U2=n1/n2，判斷U2變化情況（2）判斷

3、負(fù)載電阻變大或變?。?）由歐姆定律確定副線圈中的電流I2的變化情況（4）最后由P入=P出判斷原線圈中電流I1的變化情況例題例1：一臺變壓器原線圈輸入380V電壓后，副線圈輸出電壓為19V，若副線圈增加150匝，輸出電壓增加到38V，則變壓器原線圈的匝數(shù)為多少匝？例2、如圖273所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=41，當(dāng)導(dǎo)線AB在勻強磁場中作勻速直線運動切割磁感線時，電流表A1的示數(shù)為12mA，則電流表2的示數(shù)為（ ） A3mA B48mA C與R的阻值有關(guān) D0題9圖例3.如圖所示理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為N1：N2=2：1，原線圈接220 V交流電源，副線圈接額定功率為 20 W

4、的燈泡 L，燈泡正常發(fā)光當(dāng)電源電壓降為180 V時，求：（1）燈泡實際消耗的功率？（2）此時燈泡中的電流是多少？例4. 如圖所示的理想變壓器,輸入電壓U1 =220伏，各線圈匝數(shù)之比n1 :n2: n3=10:5:1。R2=110歐, 測得通過R3的電流I3 =2A。求：流經(jīng)電阻R2及初級線圈中的電流強度I2 和I1 各為多少？例5.如圖所示，一個理想變壓器（可視為理想變壓器）的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80×104V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光，為了安全，需要原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電路中電流超過12mA時，溶絲便熔斷.(1)溶絲的熔斷電流是多大？(2)當(dāng)副

5、線圈電路中電流為10mA時，變壓器的輸入功率是多大？練習(xí)1.對于理想變壓器下，下列說法中正確的是 ( )A.原線圈的輸入功率，隨副線圈輸出功率增大而增大B.原線圈的輸入電流隨副線圈輸出電流的減小而增大C.原線圈的電壓，不隨副線圈輸出電流變化而變化D.當(dāng)副線圈電流為零時，原線圈電壓為零2.如圖所示，理想變壓器的輸入端電壓 u=311 sin100 t(V) ，原副線圈的匝數(shù)之比為:n1 :n2=10:1 ；若圖中電流表讀數(shù)為 2 A ，則 ( )A.電壓表讀數(shù)為 220 V B.電壓表讀數(shù)為 22 VC.變壓器輸出功率為 44 W D.變壓器輸入功率為 440 W3.如圖所示， M 為理想變壓器

6、，電源電壓不變，當(dāng)變阻器的滑動頭 P 向上移動時，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是 ( ) A.A1 B.A2 C.V1 D.V24.如圖所示，一理想變壓器初次級線圈的匝數(shù)比為3:1，次級接三個相同的燈泡，均能正常發(fā)光，初級線圈中串有一個相同的燈泡L，則 ( )A.燈L也能正常發(fā)光 B.燈L比另三燈都暗C.燈L將會被燒壞 D.不能確定5.如圖所示，某理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其他條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使 ( )A.原線圈匝數(shù)n1增加 B.副線圈匝數(shù)n2增加C.負(fù)載電阻R的阻值增大 D.負(fù)載電阻R的阻值減小6.一個理想變壓器，原線

7、圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1n2，則（ ）A.U1U2，P1P2 B.P1=P2，I1I2 C.I1I2，U1U2 D.P1P2，I1I27.如圖所示為兩個互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b表示電表，已知電壓比為100，電流比為10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則 ( )A.a為電流表，b為電壓表 B.a為電壓表，b為電流表C.線路輸送電功率是2200W D.線路輸送電功率是2.2×106W8.有一臺理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)之比為n1:n2=2:1，原線圈上交流電源的電壓u=22

8、0sin100（t），Q為保險絲，其額定電流為1A，R為負(fù)載電阻，如圖所示，變壓器正常工作時R的阻值 ( ) A.不能低于55 B.不能高于55 C.不能低于77 D.不能高于779.將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的理想變壓器改繞成輸出電壓為30V的變壓器，副線圈原來是30匝，原線圈匝數(shù)不變，則副線圈新增繞的匝數(shù)為 ( )A.120匝 B.150匝 C.180匝 D.220匝10.如圖所示，理想變壓器初、次級線圈的匝數(shù)之比n1:n2=2:1，且分別接有完全相同的純電阻，電源的電壓為U，則次級線圈的輸出電壓為 ( )A. B. C. D.11.如圖所示，為一理想變壓器，S為單刀雙擲開關(guān)，P

9、為滑動變阻器的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流，則 ( )A.保持U1及P的位置不變，S由a合到b時，I1將增大B.保持P的位置及U1不變，S由b合到a時，R消耗的功率增小C.保持U1不變，S合在a處時，使P上滑，I1將增大圖（a）A鐵芯圖（b）D.保持P的位置不變，S合到a處時，若U1增大，I1將增大12鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖（a）所示。圖（a）中電流表的讀數(shù)為1.2A 。圖（b）中用同一電纜線繞了3匝，則A.這種電流表能測直流電流，圖（b）的讀數(shù)為2.4AB.這種電流表能測交流電流，圖（b）的讀數(shù)為0.4AC.這種電流表能測交流電流，圖（b）的讀數(shù)為3.6AD

10、.這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖 （b）的讀數(shù)為3.6A 13.理想變壓器原線圈接交變電壓，副線圈由粗、細(xì)環(huán)如圖所示方式連接，已知細(xì)環(huán)電阻是粗環(huán)電阻的2倍，當(dāng)細(xì)環(huán)套在鐵芯上時,a.b兩點的電壓為1.2 V.現(xiàn)圖示連接處a、b兩點的電壓為多少 V.14圖為汽油機點火裝置。蓄電池提供的是恒定直流，問：為什么在開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間，能用變壓器得到點火所需的高電壓呢？15為了安全，機床上照明用的電壓是36V，這個電壓是把220V的電壓降壓后得到的，如果變壓器的原線圈是1100匝，副線圈是多少匝？用這臺變壓器給40W的燈泡供電，原副線圈的電流各是多少？16.要設(shè)計一變壓器，這個變壓器在一口字形鐵芯上繞三個線圈，甲為初級線圈，接在U1=220V照明電路上，乙和丙為次級線圈，要求乙輸出電壓U2=36V，額定輸出功率P2=