人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器导学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器导学案，共5页。
一、变压器的原理
1．变压器的构造
如图，变压器是由________________和绕在铁芯上的两个线圈组成的。一个线圈与交流电源连接，叫作____________，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫作____________，也叫次级线圈。
2．变压器的原理
________现象是变压器工作的基础。________通过原线圈时在铁芯中激发磁场。 由
于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的________也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生____________________，所以尽管两个线圈之间没有导线相连(彼此绝缘)，副线圈也能够________________。
说明：变压器不改变交变电流的周期和频率。
3．变压器中的能量转化
原线圈中电场的能量转变成________的能量，通过铁芯使变化的磁场几乎全部穿过了副线圈，在副线圈中产生了感应电流，磁场的能量转化成了________的能量。
二、实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1．实验思路
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。
2．实验器材
两只多用电表、学生电源(低压交流电源)、开关、可拆变压器、导线若干。原理如图：
3．实验步骤
(1)按图乙所示连接好电路，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数。
(2)接通学生电源，闭合开关，读出电压值，并记录在表格中。
(3)保持原、副线圈匝数不变，多次改变输入电压，记录每次改变后原、副线圈的电压值。
(4)保持输入电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录每次的副线圈匝数和对应的电压值。
4．实验结论
在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比，等于原、副线圈的匝数比，即______________________________。
5．误差分析
由于存在能量损耗，所以副线圈测量电压值应小于理论变压值。
6．注意事项
(1)在改变学生电源的电压、线圈匝数前均要先________开关，再进行操作。
(2)为了保证人身安全，学生电源的电压不能超过________，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。
(3)为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用________________挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
7．理想变压器：没有________________的变压器叫作理想变压器，它是一个理想化模型。
(1)原、副线圈中的电流产生的磁场完全束缚在闭合铁芯内，即无“漏磁”。
(2)原、副线圈不计电阻，电流通过时不产生焦耳热，即无“铜损”。
(3)闭合铁芯中的涡流为零，即无“铁损”。
例1 (多选)关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A．原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效地传送电能
B．铁芯不用整块金属做成，是为了防止原、副线圈短路，造成危险
C．变压器不改变交变电流的频率，只改变电压大小
D．当原线圈接入恒定电流时，副线圈也有电压输出
例2 为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，必须选用的是________。
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)
用匝数na＝60和nb＝120的变压器，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”)。
三、理想变压器的基本关系
1．电压关系
(1)只有一个副线圈时，eq \f(U1,U2)＝________。
当n2>n1时，U2________U1，变压器使电压升高，是升压变压器。
当n2U1，U2降低
B．U2>U1，U2升高
C．U2