3.3.1變壓器課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

復(fù)習(xí)回顧：什么是互感現(xiàn)象？AB小燈泡不與電源直接相連，它能發(fā)光嗎？能改變它的亮度嗎？實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：小燈泡亮度發(fā)生變化，說明燈泡兩端的電壓發(fā)生了變化。人教版高中物理選擇性必修二第三章交變電流——第1課時(shí)變壓器3.3一、變壓器結(jié)構(gòu)及原理1.變壓器的結(jié)構(gòu)原線圈副線圈（3）鐵芯：（1）原線圈：與交流電源相連的線圈叫做原線圈也叫初級線圈（2）副線圈：與負(fù)載相連的線圈叫做副線圈也叫次級線圈02814014線圈上的數(shù)字代表線圈的匝數(shù)絕緣硅鋼片疊合而成

2.變壓器連接方式示意圖電路圖符號：（3）閉合鐵芯（絕緣硅鋼片疊合而成）（1）原線圈(初級線圈):（2）副線圈(次級線圈):（4）輸入電壓：原線圈兩端的電壓叫變壓器的輸入電壓U1；

輸出電壓：副線圈兩端的電壓叫變壓器的輸出電壓U2。其匝數(shù)用n1表示其匝數(shù)用n2表示實(shí)驗(yàn)：線圈中閉合鐵芯的作用

如圖，將變壓器兩線圈上下疊放，插入鐵芯，原線圈接交流電，副線圈接一額定電壓為3V燈泡，________。將鐵芯逐漸抽出，燈逐漸____。接近全部抽出時(shí)，_______。再將鐵芯插回，_________。閉合鐵芯可以將更多的磁感線限制在其內(nèi)，形成一個(gè)閉合的磁路。盡量減小磁場能的散失。燈又變亮變壓器為什么能變壓?它的原理是什么？燈泡發(fā)光變暗燈熄滅——聚磁3.變壓器的工作原理3.變壓器的工作原理原線圈接交流電原線圈中的磁場發(fā)生改變在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢副線圈中的磁通量隨之發(fā)生改變副線圈有感應(yīng)電流U2U1×～——互感現(xiàn)象B原B原思考：若原線圈改接一恒定電流，副線圈接一個(gè)小燈泡，通電后，

小燈泡還會發(fā)光嗎，為什么？不發(fā)光，U2=0將原線圈接交流電源，小燈泡會發(fā)光。2、實(shí)驗(yàn)：變壓器原副線圈不相通1、猜想、理論分析：？5.注意：（1）變壓器不改變交變電流的周期和頻率。（2）變壓器只對變化的電流起作用，對恒定電流不起作用。（3）變壓器的兩個(gè)線圈之間通過磁場聯(lián)系在一起，兩個(gè)線圈間是絕緣的。4.變壓器的作用：只能改變交變電流的電壓

變壓器能輸送電能是利用了電磁感應(yīng)。在原線圈上由變化的電流激發(fā)了一個(gè)變化的磁場，即電場的能量轉(zhuǎn)變成磁場的能量；通過鐵芯使這個(gè)變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈，于是在副線圈上產(chǎn)生了感應(yīng)電流，磁場的能量轉(zhuǎn)化成了電場的能量。思考：導(dǎo)線可以輸送電能，變壓器上的原、副線圈之間并沒有導(dǎo)線直接

連接，電能是怎樣從原線圈的電路輸送到副線圈的電路？變壓器

工作時(shí)能量是如何轉(zhuǎn)化？變壓器就是把電能轉(zhuǎn)化成磁場能再轉(zhuǎn)化成電能的裝置。1.前面實(shí)驗(yàn)中小燈泡亮度發(fā)生變化，即變壓器副線圈的輸出電壓___________。新課講授思考與討論：2.副線圈輸出電壓與什么因素有關(guān)系？3.如果與上述因素有關(guān)，我們在實(shí)驗(yàn)是應(yīng)該采用什么樣的方法進(jìn)行探究？4.控制變量法原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽可以改變輸入電壓、原線圈匝數(shù)、副線圈匝數(shù)有關(guān)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)原理

電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的磁場也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，副線圈就存在輸出電壓。實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系二、變壓器的規(guī)律3.實(shí)驗(yàn)器材

可變匝數(shù)的變壓器(鐵芯)、多用電表、220V交流電源、導(dǎo)線若干。4.實(shí)驗(yàn)步驟

1）要先估計(jì)被測電壓的大致范圍，再選擇恰當(dāng)?shù)牧砍蹋舨恢辣粶y

電壓的大致范圍，則應(yīng)選擇交流電的最大量程進(jìn)行測量。

2）把兩個(gè)線圈穿在鐵芯上，閉合鐵芯。3）保持n1和n2不變，改變輸入電壓，記錄U1與U2的大小。4）保持U1和n1不變，改變副線圈匝數(shù)，記錄n2與U2的大小。5）保持U1和n2不變，改變原線圈匝數(shù)，記錄n1與U2的大小。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1800400280010032001004200100

數(shù)據(jù)表格：新課講授實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系交流電壓檔交流檔位接線孔交流電源接線端

活動：學(xué)生實(shí)驗(yàn)5.注意事項(xiàng)①要事先推測副線圈兩端電壓的可能值。②通電時(shí)不要用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱,為了保證人身安全，使用低壓交流電不能超過12V。③為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時(shí)，先用最大量程擋測

試，大致確定電壓后再選擇適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1800400280020032001004200100

6.數(shù)據(jù)整理與分析①從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，原副線圈電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比？②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有嚴(yán)格遵從這樣的規(guī)律，是為什么？實(shí)驗(yàn)次數(shù)180040083.68280010080.90320010083.614140010080.5052001004282142.28.92.216≈≈≈≈

6.數(shù)據(jù)整理與分析①從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，原副線圈電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比？②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有嚴(yán)格遵從這樣的規(guī)律，是為什么？1.原、副線圈有電阻，通過電流時(shí)會發(fā)熱2.鐵芯中在交變磁場的作用下產(chǎn)生渦流而發(fā)熱3.交變電流產(chǎn)生的磁場不可能完全局限在鐵芯內(nèi)。現(xiàn)實(shí)中的變壓器：思考：誤差產(chǎn)生原因?實(shí)際變壓器能量在傳輸和轉(zhuǎn)化的過程中有損耗三、變壓器能量損耗的原因誤差分析（銅損）（鐵損）（漏磁）減小能量損耗的方法：變壓器的輸出功率與輸入功率之比，叫做變壓器的效率。變電站的大型變壓器大型變壓器滿負(fù)荷工作時(shí)效率可達(dá)95％1.原、副線圈有電阻2.鐵芯中產(chǎn)生渦流3.交變電流產(chǎn)生的磁場不可能完全局限在鐵芯內(nèi)?，F(xiàn)實(shí)中的變壓器：理想化模型：簡化——忽略能量的損耗三、變壓器能量損耗的原因我們把沒有能量損失的變壓器叫作理想變壓器。本章涉及的習(xí)題不做特殊說明我們一般認(rèn)為是理想變壓器。實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

實(shí)驗(yàn)和理論分析都表明，理想變壓器原、副線圈的電壓之比，等于原、副線圈的匝數(shù)之比.即如果n1>n2，則U2<U1降壓變壓器如果n1<n2，則U2>U1升壓變壓器理想變壓器規(guī)律理論推導(dǎo)：攝像機(jī)筆記本電腦

不同的用電器對電壓有不同的需求，而我們生活用電電壓為220v交流電。它是如何滿足各個(gè)用電器的需求的呢？手機(jī)充電電壓是5v電源適配器：可以將100-240v的輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?0v輸出電壓電源適配器電源適配器城鄉(xiāng)變壓器高壓輸電中的變壓器小型變壓器

生活中的變壓器城鄉(xiāng)變壓器各式變壓器電能

電能課堂小結(jié)一、變壓器的構(gòu)造和原理構(gòu)造：原理：作用：二、理想變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系1、判斷下列說法是否正確。

①變壓器工作的基礎(chǔ)是互感現(xiàn)象。

（

）

②由于變壓器存在能量損失，所以副線圈通過的磁通量和

頻率都和原線圈相同。

（

）

③變壓器對恒定電流也能變壓。

（

）課堂練習(xí)√

××2.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在輸出電壓為100V的交流電源上，副線圈接有n只標(biāo)有“20V，4W”的相同燈泡，且燈泡均正常發(fā)光，求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？n=5時(shí)通過熔斷器的電流大?。拷猓焊鶕?jù)理想變壓器公式：得:n1:n2=5