《變壓器》人教版1課件

用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機床上的照明燈36V掃描儀12V防身器3000V手機充電器4.2V4.4V5.3V黑白電視機顯像管1~2萬伏錄音機6V9V12V彩色電視機顯像管3~4萬伏

但我們國家民用統(tǒng)一供電均為220V，那么如何使這些額定電壓不是220V的電器設(shè)備正常工作的呢？

生活中需要各種電壓需改變電壓，以適應(yīng)各種不同電壓的需要。變壓器變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備《變壓器》PPT人教版1《變壓器》PPT人教版1用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3V機床上的照明燈5.4變壓器第五章交變電流5.4變壓器第五章交變電流形形色色的變壓器城鄉(xiāng)變壓器可拆式變壓器各式變壓器形形色色的變壓器城鄉(xiāng)變壓器可拆式變壓器各式變壓器1、示意圖(1)閉合鐵芯

(絕緣硅鋼片疊合而成)(2)原線圈(初級線圈)

其匝數(shù)用n1表示

與交變電源相連(3)副線圈(次級線圈)

其匝數(shù)用n2表示

與負載相連(4)輸入電壓U1

輸出電壓U2一、變壓器的構(gòu)造原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽1、示意圖(1)閉合鐵芯(2)原線圈(初級線圈)(3)副線圈2、電路中的符號問題1：變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？

n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯鐵芯與線圈互相絕緣問題2：從能的轉(zhuǎn)化角度看變壓器的工作原理？2、電路中的符號問題1：變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？——互感現(xiàn)象

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：電能→磁場能→電能轉(zhuǎn)化(U1、I1)(變化的磁場)(U2、I2)二、變壓器的工作原理原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽0ett1t2t3t4若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?=0——互感現(xiàn)象變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了：二問題3：鐵芯是否變壓器的必要組成部分？

沒有鐵芯，大部分磁感線都流失在線圈外，故傳輸電能的效率太差；而鐵芯存在，使絕大部分磁感線集中在鐵芯上，大大增強了變壓器傳輸電能的效率。U1U2問題3：鐵芯是否變壓器的必要組成部分？沒有鐵芯無磁損無銅損無鐵損理想變壓器的特點：三、理想變壓器——沒有能量損失的變壓器

實際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)備中的巨大變壓器，在滿負荷工作時效率可以達到97%~99%，所以理論研究時我們把它當(dāng)成100%（理想變壓器）是沒有問題的。理想化模型無磁損無銅損無鐵損理想變壓器的特點：三、理想變壓器——沒有能三、理想變壓器——沒有能量損失的變壓器P入＝P出輸入功率等于輸出功率三、理想變壓器——沒有能量損失的變壓器P入＝P出輸入功率等于線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)有什么關(guān)系？四、理想變壓器的變壓規(guī)律猜測：交流電壓、原線圈匝數(shù)、副線圈匝數(shù)方法：控制變量法注意：1)原線圈電壓不要超過12伏.2)用多用電表的交流電壓檔測電壓，先用大量程后用小量程.線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)有什么關(guān)系？四、理想變壓器的變壓規(guī)律問題：請應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)理想變壓器中原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。理論推導(dǎo)I1U2U1n1n2I2R~問題：請應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)理想變壓器中原副線圈電壓

原、副線圈中通過的磁通量始終相同(無漏磁),因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別是：若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有:

U1=E1

U2=E2

四、理想變壓器的變壓規(guī)律I1U2U1n1n2I2R~原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽原、副線圈中通過的磁通量始終相同(無漏磁),因此產(chǎn)1、n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器3、n2<n1

U2<U1——降壓變壓器2、n2

=n1

U2=U1——等壓變壓器理想變壓器原副線圈的端電壓跟它們的匝數(shù)成正比1、n2>n1U2>U1——升壓變壓器3、n2理想變壓器輸入功率等于輸出功率即:

U1I1=U2I2P入=P出五、理想變壓器的變流規(guī)律理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比此公式只適用于一個副線圈的變壓器理想變壓器輸入功率等于輸出功率即:U1I1=U2I2P1.互感器

A電流互感器電壓互感器V

使用時把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)

使用時把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)六、常用變壓器1.互感器A電流互感器電壓互感器V使用時把原線圈與電2.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器問題:有沒有只用一組線圈來實現(xiàn)變壓的變壓器?2.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n例1.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220V的交流電源上，當(dāng)它對11只并聯(lián)的“36V,60w”的燈泡供電時,燈泡正常發(fā)光.由此可知副線圈的匝數(shù)n2=_____，通過原線圈的電流I1=______。1803An2/n1=U2/U1n2=n1U2/U1=1100×36/220=180I1/I2=n2/n1I1U1=I2U2I1=I2n2/n1I2=11×60/36例1.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220［例2］如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2，電源電壓為220V，A是額定電流為I0＝1A的保險絲，R為可調(diào)電阻，為不使原線圈中電流超過1A，R的阻值最低不小于多少歐?I1/I2=n2/n1I1=I2n2/n1I2=U2/RU2=n2U1/n1I1=I2n2/n1=U2n2/n1R=U1(n2/n1)2/RR=U1(n2/n1)2/I1=220×22/1=880Ω

［例2］如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1∶2，電源電［例3］（1997年全國）如圖所示的甲、乙兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時，測得c、d間與g、h間的電壓均為110V．若分別在c、d兩端及g、h兩端加上110V的交流電壓，則a、b間及e、f間的電壓分別為（）A．220V、220VB．220V、110VC．110V、110VD．220V、0V110v110v220v110v220v110v220v110vB若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的恒定電壓，則a、b間與e、f間的電壓分別為

V,和

V.110v0［例3］（1997年全國）如圖所示的甲、乙兩電路中，當(dāng)a、b一、變壓器的構(gòu)造

1．示意圖

2．電路圖中符號

3．構(gòu)造：二、變壓器的工作原理：

1、互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象

2、能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場能→電能

3、理想變壓器P入＝P出三、理想變壓器的變壓規(guī)律

U1/U2=n1/n2四、理想變壓器的變流規(guī)律：

I1/I2=n2/n1

五、常用變壓器小結(jié)一、變壓器的構(gòu)造二、變壓器的工作原理：三、理想變壓器的變壓規(guī)2．交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量過高的電壓和過大的電流，用變壓器就可解決這個問題，這樣的變壓器叫電壓互感器或電流互感器。下列關(guān)于電流互感器和電壓互感器的說法中正確的是()A．電流互感器應(yīng)串聯(lián)在電路中使用，電壓互感器應(yīng)并聯(lián)在待測電路上使用B．電流互感器和電壓互感器副線圈的電流都小于原線圈的電流C．電流互感器和電壓互感器副級線圈都是絕對不能短路的D．電流互感器和電壓互感器原線圈的匝數(shù)都大于副線圈的匝數(shù)A2．交流電壓表和電流表都有一定的量度范圍，不能直接測量過高的URL2L1QS２．如圖是一種理想自耦變壓器示意圖．線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，P是可移動的滑動觸頭．AB間接交流電壓U，輸出端接通了兩個相同的燈泡L1和L2，Q為滑動變阻器的滑動觸頭．當(dāng)開關(guān)S閉合，P處于如圖所示的位置時，兩燈均能發(fā)光．下列說法正確的是（）A．P不動，將Q向右移動，變壓器的輸入功率變大B．Q不動，將P沿逆時針方向移動，變壓器的輸入功率變大C．P不動，將Q向左移動，兩燈均變暗 D．P、Q都不動，斷開開關(guān)S，L1將變暗BRIR=U2/R總P1=P2=U2IRU2=U1n2/n1P1=P2=U2IRIR=U2/R總RIR=U2/R總UL1=IRRL1L2IR=U2/R總UL1=U2-URURL2L1SBRIR=U2/R總P1=P2=U2IRU2=7．調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，CD之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P

就可以調(diào)節(jié)輸出電壓．圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，CD兩端接恒壓交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大B．當(dāng)動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大C．當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時,電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大D．當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向下滑動時,電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小ADU2=U1n2/n1R3IR1=U2/R總UV=U2-UR1IR2=Uv/R2IA=IR1-IR27．調(diào)壓變壓器就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示．線圈AB五、課后作業(yè)1．在正常工作的理想變壓器的原副線圈中，數(shù)值上不一定相等的物理量為（）A．交流電的頻率B．端電壓的最大值C．電流的有效值D．電功率BC2．對于理想變壓器，下列說法中正確的是（）A．原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流，隨著副線圈的輸出電流增大而增大C．原線圈的電壓，不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈的電流為零時，原線圈的電壓也為零ABC五、課后作業(yè)BC2．對于理想變壓器，下列說法中正確的是（一、變壓器輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系

U2＝n2/n1·U12.U2由U1和匝數(shù)比決定；1.U1由電源決定；一、變壓器輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系U2＝n2I1＝n2/n1·I24.I1由I2和匝數(shù)比決定；I2＝U2／R3.I2由U2和負載決定；5.P2由U2和負載決定；P2＝U22／R6.P1由P2決定；P1＝P2I1＝n2/n1·I24.I1由I2和匝數(shù)比決定；I2＝U電源U1U2P2P1I2I1U2＝n2/n1·U1I2＝U2／RI1＝n2/n1·I2P2＝U22／RP1＝P2一、變壓器輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系

電源U1U2P2P1I2I1U2＝n2/n1·U1I2＝U2結(jié)論：如果變壓器的負載發(fā)生變化，確定物理量變化時，依據(jù)以下原則：①輸入電壓U1決定輸出電壓U2;②輸出電流I2決定輸入電流I1;③輸出功率P2決定輸入功率P1.一、變壓器輸入輸出電壓、電流、功率之間的因果關(guān)系

結(jié)論：如果變壓器的負載發(fā)生變化，確定物理量變化時，依據(jù)以下原3．用一理想變壓器向一負載R供電，如圖1所示,當(dāng)增大負載電阻R時,原線圈中的電流I1和副線圈中的電流I2之間的關(guān)系是()A．I2增大,I1也增大B．I2增大,I1卻減小C．I2減小,I1也減小D．I2減小,I1卻增大A3．用一理想變壓器向一負載R供電，如圖1所示,當(dāng)增大負載電阻4．如圖所示為一理想變壓器和負載電阻R,下列哪些做法可增加變壓器的輸入功率()A．只減少副線圈匝數(shù)B．只減少原線圈匝數(shù)C．只增加副線圈匝數(shù)D．只減小R的阻值P1=I1U1=I2U2=P2I1=I2n2/n1=U2n2/n1R=U1(n2/n1)2/RP1=I1U1=U21n22/n12RBD4．如圖所示為一理想變壓器和負載電阻R,下列哪些做法可增加變5．將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器,改裝成輸出電壓為30V的變壓器,副線圈原來的匝數(shù)為30匝,原線圈的匝數(shù)不變,則副線圈應(yīng)增加的匝數(shù)為()A．150匝B．144匝C．130匝D．120匝n1=n2U1/U2=30×220/6=1100n′2=n1U′2/U1=1100×30/220=150Δn2=

n′2-n2=150-30=120D統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版5．將輸入電壓為220V、輸出電壓為6V的變壓器,改裝成6．一臺理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為4∶1,若原線圈加上u=1414sin100πtV的交流電,則用交流電壓表測得副線圈兩端的電壓是()A.250VB.353.5VC.499.8V

D.200VU2=U1n2/n1=1000/4=250（V）A統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版6．一臺理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為4∶1,若原線圈加上u 7、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=3：1，有四只相同的燈泡連入電路中，若燈泡L2、L3、L4均能正常發(fā)光，則燈泡L1（）

A.也能正常發(fā)光

B.較另三個燈暗些

C.將會燒壞L1D.不能確定AL2L3L4n1n2~L1統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版 7、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=8．（2001年全國）一個理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2，正常工作時輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2．已知n1>n2，則（）A．U1>U2，P1＝P2B．P1＝P2，I1<I2C．I1<I2，U1>U2D．P1>P2，I1>I2AB統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版8．（2001年全國）一個理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分9．（上海高考）圖中，a、b為輸入端，接交流電源，c、d為輸出端，則輸出電壓大于輸入電壓的電路是（）C統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版9．（上海高考）圖中，a、b為輸入端，接交流電源，c、d為輸10、如圖是4種亮度可調(diào)的臺燈的電路的示意圖，它們所用的燈泡相同，且都是“220V40W”，當(dāng)燈泡消耗的功率都調(diào)至20W時，哪種臺燈消耗的功率最??？（）解析理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，在變壓器上是沒有功率損失的，所以含有變壓器的臺燈消耗功率就等于燈泡消耗的功率．而其余三種電路中有另外的變阻器，除燈泡消耗功率外，在變阻器上有額外的功率損失．C統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版10、如圖是4種亮度可調(diào)的臺燈的電路的示意圖，它們所11．（2000年北京、安徽春季）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相等．a(chǎn)、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝________，兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝________．I1/I2=n2/n1=1/4PA/PB=I21R/I22R=1/1616/1UA/UB=I1R/I2R=1/41/4統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版11．（2000年北京、安徽春季）如圖所示，理想變壓器的原、12．（1998年上海）如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝2∶1，原線圈接200V交流電源，副線圈接額定功率為20W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光．當(dāng)電源電壓降為180V時，燈泡實際消耗功率與其額定功率之比為________，此時燈泡中的電流為________A．（設(shè)燈泡電阻恒定）U′2/U′1=n2/n1=2/1U2/U1=n2/n1=2/1U′2/U2=U′1/U1=180/200=9/10P′2/P2=（U′2/U2）2=81/10081/100U′2=n2U′1/n1=360（V）I′2=P2/U′2=9/200P′2=81/59/200統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版12．（1998年上海）如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比 13、如圖所示的理想變壓器,它的原副線圈接在交流電源上,副線圈接一個標(biāo)有“12V,100W”的燈泡,已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為18:1,那么小燈泡正常工作時,圖中的電壓表的讀數(shù)為_______V,電流表的讀數(shù)為_______A.12Vn2n1~VA100W2160.46統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版 13、如圖所示的12Vn2n1~VA100W2160.46二、有多個副線圈的理想變壓器

一個原線圈多個副線圈的理想變壓器,原線圈匝數(shù)為n1,兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3,相應(yīng)的電壓分別為U1、U2和U3,相應(yīng)的電流分別為I1、I2和I3,根據(jù)變壓器的工作原理可得:n1n2n3U1U2U3統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版二、有多個副線圈的理想變壓器 一個原線圈多個副線圈的理想變壓n1n2n3U1U2U3統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人教版高中物理選修3-25.4變壓器(共43張PPT)人教版部編版n1n2n3U1U2U3統(tǒng)編版優(yōu)秀公開課課件下載PPT課件人14.如圖所示,變壓器的原線圈及兩個副線圈匝數(shù)比為n1∶n2∶n3=4∶2∶1,所連接的三個小燈泡消耗的功率相同,則流過每個燈泡的電流之比I1∶I2∶I3=_____________;三個燈泡的電阻之比為R1∶R2∶R3=___________.U2=n2U1/n1U3=n3U1/n1I1U1=I2