变压器PPT课件免费下载

人教版 (2019)高中物理选择性必修 第二册课文《变压器》,完整版PPT课件免费下载，优秀PPT背景图搭配，精美的免费ppt模板。轻松备课，欢迎免费下载使用。

一、【课程的主要内容】

一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。二、实验方案交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场,副线圈中产生感应电动势,其两端有输出电压。线圈匝数不同时,输出电压不同,实验通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系。
三、实验器材多用电表、可拆变压器、学生电源、开关、导线若干(如图1所示)
1.保持原线圈的匝数n1和电压U1不变,改变副线圈的匝数n2,研究n2对副线圈电压U2的影响。实物接线如图2所示。
表格一 U1=5 V,n1=400匝
(1)选择n1=400匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。(2)将选择开关调至使原线圈两端电压为5 V,如图甲所示。
(3)将多用电表与副线圈n2=200匝的接线柱相连接,如图乙所示。读出副线圈两端的电压U2。(4)将n2、U2、n1、U1记录在表格一中。(5)保持n1=400匝,U1=5 V不变。将多用电表与副线圈n2=800匝的接线柱相连接,如图丙所示,重复上述实验,将结果记录到表格一中。(6)保持n1=400匝,U1=5 V不变。将多用电表与副线圈n2=1 400匝的接线柱相连接,如图丁所示,重复上述实验,将结果记录到表格一中。
2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变,研究原线圈的匝数n1对副线圈电压U2的影响。表格二 U1=5 V,n2=400匝
(1)将1中的原线圈作为副线圈,副线圈作为原线圈。(2)选择n2=400匝,用导线将变压器原线圈n1=200匝的接线柱接在学生电源的交流输出接线柱上。
(3)将选择开关拨至5 V挡。(4)将多用电表与副线圈n2=400匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。(5)将n2、U2、n1、U1记录在表格二中。(6)保持n2=400匝,U1=5 V不变,将连接电源的两根导线先后与原线圈n1=800匝和n1=1 400匝的接线柱相连接,重复上述实验,将结果记录到表格二中。(7)拆除实验线路,整理好实验器材。
四、数据分析与结论分析表格一和表格二中记录的数据,可得以下结论:1.当原线圈电压、原线圈匝数不变时,副线圈电压与副线圈匝数成正比。当原线圈电压、副线圈匝数不变时,副线圈电压与原线圈匝数成反比。
五、注意事项1.为了人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12 V,即使这样,通电时也不要用手接触裸露的导线、接线柱。2.为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。

二、【典例分析】

例1 (多选)如图所示,在用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,下列说法正确的是( )
A.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用直流电压表C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱时,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响
解析 变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆变压器,用控制变量法进行研究,选项A、D正确。变压器只对交流电压有作用,故不能用直流电压表测量原、副线圈的电压,选项B错误。根据输入、输出电压之比等于原、副线圈匝数之比可知,原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱时,副线圈电压小于原线圈电压,选项C错误。答案 AD
例2 为完成探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验。必须要选用的是 。 A.有闭合铁芯的原、副线圈B.无铁芯的原、副线圈C.交流电源D.直流电源E.多用电表(交流电压挡)F.多用电表(交流电流挡)
用na=60匝和nb=120匝的变压器进行实验,测量数据如下表,
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“na”或“nb”)。 
解析 为了完成实验,需要使用交流电源变压,故选用多用电表的交流电压挡。为了让变压效果明显,需要带闭合铁芯的原、副线圈。由于存在漏磁,所以副线圈测量电压值应该小于理论电压值,即nb为输入端,na为输出端。答案 ACE nb

三、【课堂练习】

1.如图所示是探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验示意图,a线圈接交流电源,b线圈接交流电压表,在实验过程中( )A.只增加b线圈的匝数,电压表的示数一定增大B.只增加a线圈的匝数,电压表的示数一定增大C.同时增加a、b两线圈的匝数,电压表的示数一定增大D.只改变a线圈两端的电压,电压表的示数不变
解析 电压表示数设为Ub,交流电源电压设为Ua,则 ,所以只增加nb,Ub一定增大,A正确;而只增加na,Ub一定减小,B错误;na、nb都增加,Ub不一定增大,C错误;只改变Ua,Ub一定改变,D错误。
2.在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,实验室中备有下列可供选择的器材:A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)B.条形磁体C.直流电源D.多用电表E.开关、导线若干上述器材在本实验中不必用到的是 (填器材前的序号),本实验中还需用到的器材有 。 
解析 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,需要知道原、副线圈的匝数,可拆变压器能满足条件,故A必用到。变压器的原理是互感现象,是原线圈磁场的变化引起副线圈产生感应电动势,所以不需要外界的磁场,故B不必用到。如果原线圈中接的是直流电源,则副线圈中不会有感应电动势产生,需要用到低压交流电源,故C不必用到。探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,需要测电压,所以需要一个测电压的仪器,故D必用到。做电学实验,需要用到开关、导线,故E必用到。答案 BC 低压交流电源
3.理想变压器是指在变压器变压的过程中,线圈和铁芯不损耗能量,磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器。现有一个理想变压器、一个原线圈(匝数为n1)和一个副线圈(匝数为n2)。甲、乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。(1)甲同学的猜想是U1∶U2=n1∶n2,乙同学的猜想是U1∶U2=n2∶n1。你认为猜想合理的同学是 ,你做出上述判断所依据的物理规律是 。 (2)为了验证理论推导的正确性,可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行,应选用 电源。 (3)在实验时,若采用多用电表进行测量,应先将选择开关置于 挡,并选用 量程进行试测,大致确定被测数据后,再选用适当的量程进行测量。 
解析 (1)由变压器的工作原理可知,猜想合理的同学是甲同学。做出上述判断依据的物理规律是法拉第电磁感应定律。(2)为了保证实验安全、有效地进行,应选用低压交流电源。(3)使用多用电表时,应先将选择开关置于交流电压挡,并先用最大量程进行试测。答案 (1)甲 法拉第电磁感应定律 (2)低压交流 (3)交流电压 最大