高中物理第三节 变压器说课课件ppt

这是一份高中物理第三节 变压器说课课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了××√，∶19，①③②④等内容，欢迎下载使用。

必备知识·自主预习储备
[知识梳理]知识点一　认识变压器1．用途：改变____电压的设备。2．构造：变压器是由____铁芯和绕在铁芯上的两个____组成。(1)原线圈：与电源相连的线圈(也叫初级线圈)。(2)副线圈：与负载相连的线圈(也叫次级线圈)。3．原理：变压器工作的基础是电磁感应现象，原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过副线圈，所以在副线圈中产生感应电动势。
知识点二　探究变压器电压与线圈匝数的关系1．实验目的：探究变压器电压与线圈匝数的定量关系。2．实验器材：__________、低压交流电源、交流电压表、带夹的导线。3．实验步骤(1)要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压表的________进行测量。(2)把两个____穿在铁芯上，闭合铁芯。(3)用交流电压表测量输入、____电压。
(4)改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压，记录在设计好的表格内。(5)改变线圈____，重新测量输入、输出端电压，记录在上面设计好的表格内。
4．注意事项(1)在改变低压交流电源电压、线圈匝数前均要先____开关，再进行操作。(2)为了人身安全，低压交流电源的电压不能超过12 V，不能用手接触裸露的导线和接线柱。(3)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用____量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
2．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有(　　)A．交流电的频率　B．磁通量的变化率C．功率　D．交流电的峰值ABC　[理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B、C正确；变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电的频率，A正确，D错误。]
关键能力·情境探究达成
考点1　对变压器原理的理解
考点2　探究变压器电压与线圈匝数的关系
考点3　理想变压器的基本关系应用
考点1　对变压器原理的理解1．变压器的变压原理是电磁感应。如图所示，当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都会产生感应电动势。如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要产生感应电动势。2．由于互感现象，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。3．能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能。
【典例1】　(多选)如图所示为汽油机中点火装置的示意图，它使用的是12 V直流电源，在变压器的输出端却可得到高达10 000 V的高压，开关是自动控制的，欲使副线圈两端得到一个高压，应使(　　)A．开关总处于接通状态B．开关在接通时断开C．开关在断开时接通D．开关总处于断开状态BC　[欲使副线圈两端得到一个高压，必须使变压器铁芯中的磁通量发生变化，即原线圈中的电流必须发生变化，只有在开关闭合、断开瞬间原线圈中电流才有变化，故选B、C。]
(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。(2)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘的。(3)变压器不能改变交变电流的周期和频率。(4)若直流的电压是随时间变化的，也可以用变压器改变电压。
[跟进训练]1．如图所示，甲图中两导轨不平行，而乙图中两导轨平行，其余物理条件都相同，金属棒MN正在导轨上向右做匀速运动，在金属棒运动过程中，将观察到(　　)A．L1、L2都发光，只是亮度不同B．L1、L2都不发光C．L2发光，L1不发光D．L1发光，L2不发光
D　[题图甲右侧线圈中感应电动势的大小时刻变化，在题图甲的右侧线圈中形成变化的电流，产生变化的磁场，在左侧线圈和灯L1中产生感应电流，灯L1发光；题图乙右侧线圈中感应电动势恒定不变，在题图乙的右侧线圈中形成恒定不变的电流，不能在左侧线圈和灯L2回路中产生感应电流，灯L2不发光。故D正确。]
考点2　探究变压器电压与线圈匝数的关系1．数据处理 根据实验中记录的数据分析完成表格：
【典例2】　在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1＝120匝、n2＝240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示。
(3)该变压器是________变压器(选填“升压”或“降压”)。[解析]　从表格中的数据可知副线圈匝数多、电压高，所以该变压器是升压变压器。
[跟进训练]2．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下：①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；③将匝数较多的一组线圈接到交流电源输出端上，另一组作为副线圈，接上小灯泡；④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。(1)以上操作的合理顺序是_________(只填步骤前数字序号)。
[解析]　在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到交流电源输出端上，另一组作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。故合理的顺序是①③②④。
(2)如图所示，在实验中，两线圈的匝数n1＝1 600，n2＝400，当将n1作为原线圈时，U1＝16 V，副线圈两端电压U2＝4 V；原线圈与副线圈对调后，当U′1＝8 V时，U′2＝32 V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________。
考点3　理想变压器的基本关系应用1．理想变压器的变压(变流)规律
理想变压器的电压关系和电流关系(1)理想变压器的电压关系对有一个或多个副线圈的情况都成立。(2)电流关系只适用于有一个副线圈的情况，若有多个副线圈，则电流关系应根据功率关系P入＝P出求出。
学习效果·随堂评估自测
1．如图所示四个电路，能够实现升压的是(　　)D　[变压器只能对交流电变压，不能对直流电变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，故C错误，D正确。]
A　[交流电压表、电流表测得的是交变电流的有效值，由灯泡正常发光可知，变压器的输出电压为220 V，而变压器的输入与输出电压之比等于原、副线圈的匝数比，故变压器的输入电压为110 V，电压表的示数为110 V；变压器的输入功率等于输出功率，可知变压器的输入电流为0.2 A，A正确。]
4．如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的交流电上，向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔断器的熔丝熔断。
回归本节内容，自我完成以下问题：1．变压器的构造是什么？提示：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原线圈和副线圈组成的。2．变压器的工作原理是什么？提示：电流磁效应、电磁感应。
3．理想变压器的基本关系是什么？提示：
阅读材料·拓展物理视野
无线充电技术我们知道，变压器能通过电磁感应输送电能。当原线圈中由变化的电流激发了一个变化的磁场，电场的能量就转变成磁场的能量；当这个变化的磁场在副线圈上产生感应电流，磁场的能量就转化成了电场的能量，这样电能就从原线圈不必经过导线直接连接就转移到了副线圈。
无线充电是近年发展起来的新技术，其中一种就是基于这样的原理而产生的，只不过变压器磁场的回路是铁芯，而无线充电装置磁场的回路是空气。无线充电技术通过分别安装在充电基座和接收能量的装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如果移动电话中有无线充电装置，那么把移动电话直接放在充电基座上就可以充电(图甲)。对于一个没有无线充电功能的移动电话，也可以通过在移动电话端连接一个无线充电接收器，将接收器放在无线充电基座上来进行充电。打开无线充电接收器，就可以看到其内部有一个接收线圈(图乙)。