人教版選修32 變壓器 第1課時 教案.doc

人教版 高中物理選修3-2第5章第4節(jié) 變壓器【知識與技能】1知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的工作原理。2理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題?！具^程與方法】在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】1使學(xué)生體會到能量守恒定律是普遍適用的。2培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。【教學(xué)重難點】1探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。2變壓器工作原理和工作規(guī)律?！窘虒W(xué)過程】重難點一、理想變壓器及其工作原理把兩個沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連接到交流電源的兩端，另一個線圈連接到小燈泡上(如圖所示)，連接電路，接通電源，小燈泡能發(fā)光請根據(jù)以上現(xiàn)象回答下列問題：(1)兩個線圈并沒有連接，小燈泡為什么會發(fā)光？(2)小燈泡兩端的電壓與學(xué)生電源的輸出電壓相等嗎？提示：(1)當(dāng)左邊線圈加上交流電壓時，左邊線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生周期性變化的磁通量，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，在左、右線圈中都要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，右線圈作為電源給小燈泡供電，小燈泡就會發(fā)光(2)左右線圈中每一圈上磁通量的變化率都相同，若左邊匝數(shù)為n1，則e1n1；若右邊匝數(shù)為n2，則e2n2，故有；若忽略左邊線圈的電阻，則有e1e電源，這樣看來只要n1n2，小燈泡兩端的電壓與學(xué)生電源的輸出電壓就不相等【總結(jié)提升】1電壓關(guān)系原線圈中u1e1n1，副線圈中u2e2n2，因而電壓關(guān)系滿足：.(1)若n1n2，則u1n2，則u1u2，就是降壓變壓器當(dāng)有幾組副線圈時，則有：.2功率關(guān)系由于理想變壓器沒有各種能量損失，所以變壓器輸出功率等于輸入功率，即：p2p1.3電流關(guān)系根據(jù)pui，由功率關(guān)系得：u2i2u1i1，所以，再由得，電流關(guān)系為：【特別提醒】(1)，無論副線圈一端是空載或有負(fù)載，都是適用的(2)輸出電壓u2由輸入電壓u1和原、副線圈的匝數(shù)比共同決定由得.(3)若變壓器有兩個副線圈，則有.所以有，或.(4)據(jù)知，當(dāng)n2n1時，u2u1這種變壓器稱為升壓變壓器；當(dāng)n2n1時，u2u1，這種變壓器稱為降壓變壓器【典型例題】如圖所示，理想變壓器原線圈與一10 v的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b。小燈泡a的額定功率為0.3 w，正常發(fā)光時電阻為30 。已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09 a，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為_。流過燈泡b的電流為_ a?！敬鸢浮?030.2【解析】根據(jù)p和pi2r得燈泡a兩端的電壓u2 v3 v，通過燈泡a的電流ia a0.1 a，根據(jù)得原、副線圈匝數(shù)之比，根據(jù)，得副線圈上的電流i2i10.09 a0.3 a，根據(jù)i2iaib，得流過燈泡b的電流為ibi2ia0.2 a。重難點二、理想變壓器各量的制約關(guān)系和動態(tài)分析1電壓制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定時，輸出電壓u2由輸入電壓決定，即u2.2電流制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定，且輸入電壓u1確定時，原線圈中的電流i1由副線圈中的輸出電流i2決定，即i1.3負(fù)載制約(1)變壓器副線圈中的功率p2由用戶負(fù)載決定，p2p負(fù)1p負(fù)2；(2)變壓器副線圈中的電流i2由用戶負(fù)載及電壓u2確定，i2；(3)總功率p入p線p2，即變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的4對理想變壓器進(jìn)行動態(tài)分析的兩種常見情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析的順序是：ri2p2p1i1.(2)負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析的順序是：n1、n2u2i2p2p1i1.【總結(jié)提升】(1)對于輸出電壓的大小，條件充分時只需根據(jù)原線圈電壓及原、副線圈的匝數(shù)確定(2)p1、p2、i1、i2的判斷往往都與r的大小有關(guān)，對p1、i1的確定，需從p2、i2入手(3)各物理量的制約關(guān)系：在電壓比一定時，若輸入電壓一定，則輸出電壓一定，若負(fù)載變化，則輸出電流變化，輸出功率變化，輸入電流、輸入功率也相應(yīng)變化【典型例題】如圖所示，為一理想變壓器，s為單刀雙擲開關(guān)，p為滑動變阻器觸頭，u1為加在原線圈兩端的電壓，i1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則以下說法錯誤的是()a保持u1及p的位置不變，s由a合到b時，i1將增大b保持p的位置及u1不變，s由b合到a時，r消耗的功率將減小c保持u1不變，s合在a處，使p上滑，i1將增大d保持p的位置不變，s合在a處，若u1增大，i1將增大【思路探究】【答案】c【解析】s由a合到b時，n1減小，由可知u2增大，p2，p2隨之增大，而p2p1，又p1u1i1，從而i1增大，a正確；s由b合到a時，與上述