高中物理 5.4 變壓器課件 新人教版選修32.ppt

1 通過實驗觀察 了解變壓器的構造 2 理解變壓器的工作原理 3 通過實驗探究變壓器的電壓與匝數的關系 4 理解變壓器的輸入功率與輸出功率之間的關系 由此推導出原 副線圈的電流關系 1 變壓器 1 構造 由和繞在鐵芯上的兩個線圈組成 原線圈 與連接的線圈 副線圈 與連接的線圈 讀教材 填要點 閉合鐵芯 交流電源 負載 2 變壓器的工作原理 變壓器工作的基礎是現象 電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)的磁場不僅穿過原線圈 也同時穿過副線圈 由于電流的大小 方向在不斷變化 鐵芯中的磁場也在不斷變化 變化的磁場在副線圈中產生 3 作用 改變交變電流的 不改變交變電流的和 互感 感應電動勢 電壓 周期 頻率 能量損失 匝數 降壓 升壓 試身手 夯基礎 1 如圖5 4 1所示的四個電路 能夠實現升壓的是 圖5 4 1 解析 由變壓器的原理可知 改變的是交流電的電壓 a b錯 升壓時 副線圈的匝數大于原線圈的匝數 c錯 d對 答案 d 2 理想變壓器的原 副線圈中一定相同的物理量有 a 交流電的頻率b 磁通量的變化率c 功率d 交流電的峰值解析 變壓器的原理是電磁感應現象 對理想變壓器 沒有漏磁和發(fā)熱現象 故原 副線圈頻率相同 磁通量相同 磁通量的變化率相同 功率相等 故選項a b c正確 答案 abc 3 理想變壓器原 副線圈匝數比為10 1 以下說法中正確的是 a 穿過原 副線圈每一匝磁通量之比是10 1b 穿過原 副線圈每一匝磁通量的變化率相等c 原 副線圈每一匝產生的電動勢瞬時值之比為10 1d 正常工作時原 副線圈的輸入 輸出功率之比為1 1 解析 對于理想變壓器 可認為無磁通量損漏 因而穿過兩個線圈的交變磁通量相同 磁通量變化率相同 因而每匝線圈產生的感應電動勢相等 才導致電壓與匝數成正比 d選項可以認為忽略熱損耗 故輸入功率等于輸出功率 答案 bd 1 理想變壓器的特點 1 變壓器鐵芯內無漏磁 2 原 副線圈不計內阻 即不產生焦耳熱 3 鐵芯在交變磁場的作用下不發(fā)熱 6 互感器 1 電壓互感器 用來把高電壓變成低電壓 副線圈比原線圈匝數少 它的原線圈并聯在高壓電路上 副線圈接入交流電壓表 如圖5 4 2甲所示 2 電流互感器 用來把大電流變成小電流 副線圈比原線圈匝數多 原線圈串聯在被測電路中 副線圈接入交流電流表 如圖5 4 2乙所示 圖5 4 2 名師點睛 1 變壓器可以改變交變電流的電壓 不能改變交變電流的周期和頻率 2 變壓器原 副線圈的電動勢關系 電壓關系和電流關系是有效值 或最大值 間的關系 對于某時刻的瞬時值其關系式不成立 3 變壓器高電壓線圈匝數多而導線細 低電壓線圈匝數少而導線粗 這是區(qū)別高 低電壓線圈的方法 1 一理想變壓器原 副線圈匝數比n1 n2 11 5 原線圈與正弦交變電源連接 輸入電壓u如圖5 4 3所示 副線圈僅接入一個10 的電阻 則 圖5 4 3 審題指導 解答本題時應把握以下三點 1 正弦式交變電流峰值與有效值的關系 2 變壓器原 副線圈電壓與匝數的關系 3 電流表示數 電熱和功率需用交變電流有效值計算 對于理想變壓器來說 變壓公式和輸入功率等于輸出功率是普通適用的規(guī)律 對于有幾個副線圈的理想變壓器 電流公式就不能使用了 3 負載制約 1 變壓器副線圈中的功率p2由用戶負載決定 p2 p負1 p負2 2 變壓器副線圈中的電流i2由用戶負載及電壓u2確定 i2 p2 u2 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 對理想變壓器進行動態(tài)分析的兩種常見情況 1 原 副線圈匝數比不變 分析各物理量隨負載電阻變化的情況 進行動態(tài)分析的順序是 r i2 p2 p1 i1 2 負載電阻不變 分析各物理量隨匝數比變化的情況 進行動態(tài)分析的順序是 n1 n2 u2 i2 p2 p1 i1 名師點睛 1 理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時總是 量出為入 即用戶消耗多少 原線圈就提供多少 因而輸出功率決定輸入功率 2 可以把理想變壓器的副線圈看做給用戶供電的無阻電源 對負載電路進行動態(tài)分析時 可以參照直流電路動態(tài)分析的方法 2 2012 福建高考 如圖5 4 4所示 理想變壓器原線圈輸入電壓u umsin t 副線圈電路中r0為定值圖5 4 4電阻 r是滑動變阻器 和是理想交流電壓表 示數分別用u1和u2表示 和是理想交流電流表 示數分別用i1和i2表示 下列說法正確的是 a i1和i2表示電流的瞬間值b u1和u2表示電壓的最大值c 滑片p向下滑動過程中 u2不變 i1變大d 滑片p向下滑動過程中 u2變小 i1變小 思路點拔 解答本題時應注意以下三點 1 交流電表的示數與交流電四值的對應關系 2 交流電壓表的示數由輸入電壓和變壓器匝數比決定 3