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人教版 (新课标)选修3选修3-2第五章 交变电流4 变压器集体备课ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-2第五章 交变电流4 变压器集体备课ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了W20V，匝025A等内容，欢迎下载使用。
问题：我们使用的各种用电器需要的电压各不相同，而照明电路的电压是220V，怎样解决这个问题？各种各样的变压器
1、变压器的构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。
问题：一个线圈连到交流电源两端，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡可能发光吗？为什么？演示：观察小灯泡发光。2、变压器的原理：1）当原线圏接交流电时，副线圏中的磁通量发生了变化，副线圏中产生感应电流。互感现象是变压器工作的基础。2）从能量转化的角度，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置。
问题：变压器是如何改变电压的呢？线圈的电压可能与哪些因素有关？请猜想。探究1、副线圈匝数对输出电压的影响。 保持原线圈匝数、原线圈电压不变。改变副线圈的匝数，观察输出电压的变化。注意：1）原线圈电压不要超过12伏。2）用多用电表的交流电压档测电压，先用大量程后用小量程。3）设计表格记录结果。
探究2、原线圈匝数对输出电压的影响。 保持原线圈的电压不变和副线圈的匝数不变。改变原线圈的匝数，观察输出电压的变化。问题：变压器在工作时，哪些地方有能量损失？如何减小损失？答：线圈电阻发热，铁芯形成涡流，铁芯漏磁。答：线圈导线用铜线尽量粗些，铁芯用硅钢片组合成，铁芯应是闭合的。
探究3、闭合铁芯对输出电压的影响。 抽出铁芯的一个边，观察输出电压的变化。3、理想变压器模型 在电能的传输过程中没有能量损失的变压器，是一种理想化模型。问题：请应用法拉弟电磁感应定律，推导理想变压器中原副线圈电压与匝数的关系。
4、理想变压器的规律：1）电压规律：U1/U2=n1/n2 当n2>n1时，U2>U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器；当n2
问题：绕制原副线圈的导线粗细一样吗？答：粗细不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线。问题：变压器输出电压与输入电压的频率相等。答：相等
问题：如果变压器的负载变化，那么输入电压、输入电流、输入功率如何变化？结论：如果变压器的负载发生变化，确定物理量变化时，依据以下原则：①输入电压U1决定输出电压U2； ②输出电流I2决定输入电流I1 ； ③输出功率P2决定输入功率P1；
5、几种常用的变压器1）自耦变压器：原副线圈用同一只线圈。问题：自耦变压器是升压变压器，还是降压变压器。
2）互感器（测电压、电流）问题：两个互感器在连接时有什么区别？问题：两个互感器匝数有什么区别？
小结：（1）变压器主要由铁芯和线圈组成。（2）变压器可改变交变电流的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。（3）理想变压器规律：
例1、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈加交变电压Ul，以下说法正确的是：A、S断开时，MN电压最大，ON电压为零；B、S断开时，MN电压为零，ON电压为U1n2／n1；C、S闭合时，MN电压为Uln2／nl；D、S闭合，且滑动触头向下滑时，原线圈电流变小，副线圈电流变大。
例2、如图所示，理想自藕变压器接在电压为U的正弦交流电源上，当开关S接a时，交流电流表与交流电压表的示数分别是I1和U1，当开关S接b时，两表示数又分别变为I2和U2，由此可知A、U1＞U2，I1＞I2 B、U1＞U2，I1＜I2C、U1＜U2，I1＞I2 D、U1＜U2，I1＜I2
例3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（ ）A、2mAB、0mAC、48mAD、与负载R的值有关
例4、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=_____，两电阻两端的电压之比UA：UB=_______。
例5、如图所示，（a）是一理想变压器的电路连接，（b）是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原副线圈的匝数比为10：1，开关S断开电流表A2的示数为2A，求：（1）变压器输入功率和电压表的示数；（2）将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况。
例6、如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈1接220V的交流电源，副线圈2的匝数为30匝，两端并有“12V、12W”的灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压为110V，接有电阻R，通过R的电流为0.4A，求：（1）副线圈3的匝数n3；（2）原线圈1的匝数n1 和通过它的电流I1。
例7、在绕制变压器时，将两个线圈在如图变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都一半通过另一个线圈。已知线圈1、2的匝数之比为2:1。在不接负载的情况下（ ）A、线圈1输入电压220V，线圈2输出电压110VB、线圈1输入电压220V，线圈2输出电压55VC、线圈2输入电压110V，线圈1输出电压220VD、线圈2输入电压110V，线圈1输出电压110V
例8、四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则电压之比U1:U2为（ ） A、1:1 B、3:1 C、4:1 D、5:1
例9、完全相同的灯泡全部正常发光，三个线圈的匝数之比为：____________
例10、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2：n3=44：3：1，原线圈两端输入电压U1=220V，在变压器输出端如何连接可使一盏“20V 10W”灯泡正常发光？如何连接可使一盏“10V 5W”灯泡正常发光？通过计算，分别画出连接图。
问题：我们使用的各种用电器需要的电压各不相同，而照明电路的电压是220V，怎样解决这个问题？各种各样的变压器
1、变压器的构造：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。
一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。
问题：一个线圈连到交流电源两端，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡可能发光吗？为什么？演示：观察小灯泡发光。2、变压器的原理：1）当原线圏接交流电时，副线圏中的磁通量发生了变化，副线圏中产生感应电流。互感现象是变压器工作的基础。2）从能量转化的角度，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置。
问题：变压器是如何改变电压的呢？线圈的电压可能与哪些因素有关？请猜想。探究1、副线圈匝数对输出电压的影响。 保持原线圈匝数、原线圈电压不变。改变副线圈的匝数，观察输出电压的变化。注意：1）原线圈电压不要超过12伏。2）用多用电表的交流电压档测电压，先用大量程后用小量程。3）设计表格记录结果。
探究2、原线圈匝数对输出电压的影响。 保持原线圈的电压不变和副线圈的匝数不变。改变原线圈的匝数，观察输出电压的变化。问题：变压器在工作时，哪些地方有能量损失？如何减小损失？答：线圈电阻发热，铁芯形成涡流，铁芯漏磁。答：线圈导线用铜线尽量粗些，铁芯用硅钢片组合成，铁芯应是闭合的。
探究3、闭合铁芯对输出电压的影响。 抽出铁芯的一个边，观察输出电压的变化。3、理想变压器模型 在电能的传输过程中没有能量损失的变压器，是一种理想化模型。问题：请应用法拉弟电磁感应定律，推导理想变压器中原副线圈电压与匝数的关系。
4、理想变压器的规律：1）电压规律：U1/U2=n1/n2 当n2>n1时，U2>U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器；当n2
问题：绕制原副线圈的导线粗细一样吗？答：粗细不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线。问题：变压器输出电压与输入电压的频率相等。答：相等
问题：如果变压器的负载变化，那么输入电压、输入电流、输入功率如何变化？结论：如果变压器的负载发生变化，确定物理量变化时，依据以下原则：①输入电压U1决定输出电压U2； ②输出电流I2决定输入电流I1 ； ③输出功率P2决定输入功率P1；
5、几种常用的变压器1）自耦变压器：原副线圈用同一只线圈。问题：自耦变压器是升压变压器，还是降压变压器。
2）互感器（测电压、电流）问题：两个互感器在连接时有什么区别？问题：两个互感器匝数有什么区别？
小结：（1）变压器主要由铁芯和线圈组成。（2）变压器可改变交变电流的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。（3）理想变压器规律：
例1、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈加交变电压Ul，以下说法正确的是：A、S断开时，MN电压最大，ON电压为零；B、S断开时，MN电压为零，ON电压为U1n2／n1；C、S闭合时，MN电压为Uln2／nl；D、S闭合，且滑动触头向下滑时，原线圈电流变小，副线圈电流变大。
例2、如图所示，理想自藕变压器接在电压为U的正弦交流电源上，当开关S接a时，交流电流表与交流电压表的示数分别是I1和U1，当开关S接b时，两表示数又分别变为I2和U2，由此可知A、U1＞U2，I1＞I2 B、U1＞U2，I1＜I2C、U1＜U2，I1＞I2 D、U1＜U2，I1＜I2
例3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（ ）A、2mAB、0mAC、48mAD、与负载R的值有关
例4、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB=_____，两电阻两端的电压之比UA：UB=_______。
例5、如图所示，（a）是一理想变压器的电路连接，（b）是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图象，已知原副线圈的匝数比为10：1，开关S断开电流表A2的示数为2A，求：（1）变压器输入功率和电压表的示数；（2）将开关S闭合，定性分析电路中三只电表的示数变化情况。
例6、如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈1接220V的交流电源，副线圈2的匝数为30匝，两端并有“12V、12W”的灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压为110V，接有电阻R，通过R的电流为0.4A，求：（1）副线圈3的匝数n3；（2）原线圈1的匝数n1 和通过它的电流I1。
例7、在绕制变压器时，将两个线圈在如图变压器铁芯的左右两个臂上。当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都一半通过另一个线圈。已知线圈1、2的匝数之比为2:1。在不接负载的情况下（ ）A、线圈1输入电压220V，线圈2输出电压110VB、线圈1输入电压220V，线圈2输出电压55VC、线圈2输入电压110V，线圈1输出电压220VD、线圈2输入电压110V，线圈1输出电压110V
例8、四个相同的电灯与理想自耦变压器连接，当接上交流电源后，四个电灯均正常发光，则电压之比U1:U2为（ ） A、1:1 B、3:1 C、4:1 D、5:1
例9、完全相同的灯泡全部正常发光，三个线圈的匝数之比为：____________
例10、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2：n3=44：3：1，原线圈两端输入电压U1=220V，在变压器输出端如何连接可使一盏“20V 10W”灯泡正常发光？如何连接可使一盏“10V 5W”灯泡正常发光？通过计算，分别画出连接图。
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