2023學(xué)年完整公開課版變壓器(自制)

1．交變電流：

大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流

2．交變電流的產(chǎn)生：

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

3．交變電流的變化規(guī)律：

表達(dá)式：i=Imsinωt，u=UmsinωtUm-Um0ut知識(shí)回顧4．描述交流的物理量

（1）周期T：完成一次周期性變化所需的時(shí)間。

（2）頻率f：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)。

（3）關(guān)系：互為倒數(shù)。我國使用的頻率是50H。

5．電容器主要應(yīng)用： 隔直流，通交流。

6．交流的有效值：

（1）使交流和直流通過相同的電阻，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等

（2）有效值與峰值的大小關(guān)系：新課導(dǎo)入世界第一高水壩——長江三峽大壩，巍然聳立在湖北省宜昌市。三峽電廠的投產(chǎn)，改善了我國一些地區(qū)的電力供應(yīng)。遠(yuǎn)在幾千千米之外的你家，也許使用的就是三峽電。照明燈電壓-----220伏

機(jī)床上照明燈------36伏

半導(dǎo)體收音機(jī)電源電壓不超過10伏

電視機(jī)顯像管卻需要10000伏以上電壓

大型發(fā)電機(jī)交流電壓------幾萬伏遠(yuǎn)距離輸電------幾十萬伏交流便于改變電壓

以適應(yīng)各種不同的需要

變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備輸電過程示意圖在輸電過程中，各種變壓器發(fā)揮著極其重要的作用。變壓器是電氣化社會(huì)不可或缺的重要設(shè)備。我們身邊有形形色色的變壓器。一．變壓器的結(jié)構(gòu)定義：

（1）原線圈：變壓器是由鐵芯和繞在鐵芯上的線圈組成的。變壓器的一個(gè)線圈跟前一級(jí)電路連接，叫做原線圈，也叫初級(jí)線圈。

（2）副線圈：另一個(gè)線圈跟下一級(jí)電路連接，叫做副線圈，也叫次級(jí)線圈。閉合鐵芯原線圈副線圈電路圖中變壓器符號(hào)：n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯變壓器1．實(shí)驗(yàn)儀器：

變壓器、學(xué)生電源、燈泡演示（插入動(dòng)畫）演示1動(dòng)畫：變壓器2．實(shí)驗(yàn)過程：①一個(gè)線圈連接學(xué)生電源的交流輸出端，另一個(gè)線圈連接小燈泡的兩端，閉合學(xué)生電源的開關(guān)，會(huì)看到小燈泡發(fā)光。②改變學(xué)生電源的電壓，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。③原線圈與副線圈對(duì)調(diào)，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。④換用其他線圈，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

小燈泡發(fā)光，改變學(xué)生電源的電壓，燈泡的亮度發(fā)生變化，原線圈與副線圈對(duì)調(diào)，燈泡的亮度發(fā)生變化。3．過程分析：開關(guān)閉合，小燈泡發(fā)光原線圈中的交變電流會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化。（1）鐵芯分析：鐵芯（2）原線圈分析：

原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化。原線圈（3）副線圈分析：

副線圈與原線圈是套在同一個(gè)鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢。線圈的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢。副線圈變壓器為什么能改變電壓？若原線圈接入直流，那么副線圈中是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流？改變?cè)€圈或副線圈的匝數(shù)，會(huì)產(chǎn)生怎樣的效果？不能，因?yàn)橹绷麟姰a(chǎn)生的磁場不發(fā)生改變。輸出電壓的大小跟原副線圈的匝數(shù)有關(guān)。原線圈通以變化的電流時(shí),會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，磁通量是全部集中在鐵芯內(nèi)，不管閉合鐵芯上繞多少匝線圈，穿過每組線圈的磁通量的變化率相同的。

因此：在同一個(gè)鐵芯上，哪個(gè)線圈的匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高。結(jié)論：能的轉(zhuǎn)換：

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：電能磁場能電能U1、I1變化的磁場U2、I2理論分析法:原線圈Ｅ1＝副線圈Ｅ2＝所以：原、副線圈兩端電壓之比等這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比。即：而U1U21．當(dāng)n2>n1時(shí)，U2>U13．當(dāng)n2<n1時(shí)，U2<U12．當(dāng)n2=n1時(shí)，U2=U1——升壓變壓器——等壓變壓器——降壓變壓器二．變壓器為什么能改變電壓變壓器的副線圈與原線圈之間，并沒有導(dǎo)線相連，但在副線圈內(nèi)卻產(chǎn)生了電動(dòng)勢，使得與副線圈相連的燈泡發(fā)光，這是為什么？想一想原線圈中通過電流時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，由于交變電流的大小和方向都在不斷變化，鐵芯中磁場的強(qiáng)弱和方向也都在不斷變化。副線圈與原線圈是套在同一個(gè)鐵芯上的，通過副線圈的磁場也在不斷變化，于是就在副線圈內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢。線圈的各匝導(dǎo)線之間是相互串聯(lián)的，每匝的感應(yīng)電動(dòng)勢加在一起，就是整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢。因此，在同一個(gè)鐵芯上，哪個(gè)線圈的匝數(shù)多，哪個(gè)線圈的電壓就高。工作原理：課堂小結(jié)一、變壓器的構(gòu)造：

由閉合鐵芯和繞在閉合鐵芯上的原,副線圈組成?；蚍Q初級(jí)、次級(jí)線圈。

二、電路符號(hào)圖：

三、變壓器的作用：

升高或降低交流電壓，且

四、變壓器的工作原理：互感。n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯教材習(xí)題答案1．答：其根本原因還是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在一個(gè)線圈中接入電流，該電流在周圍產(chǎn)生變化磁場，變化磁場形成變化磁通量，另一個(gè)線圈處在這樣的環(huán)境中就可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。

如果在一個(gè)線圈上加一個(gè)恒定直流電壓，線圈中將有恒定電流通過，產(chǎn)生恒定磁場、恒定不變的磁通量，另一個(gè)線圈在這樣的環(huán)境中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。

2．答：原、副線圈的匝數(shù)不同，這樣才可以改變輸出的電壓。如果兩者匝數(shù)相同，輸出的電壓就跟輸入的電壓一樣了。3．答：輸出電壓（36V）比輸入電壓（220V）低，副線圈匝數(shù)應(yīng)比原線圈匝數(shù)少。由公式U1/U2=n1/n2，將U1=220V，U2=36V，n1=187匝代入上式，得到n2=1865，取整數(shù)n2=187匝

4．答：副線圈上多接了幾個(gè)用電器后，輸出電流增大，消耗的能量增加了，按照能量守恒定律，輸入給原線圈的能量必然增大，原線圈中的電流一定增大。

5．答：一些半導(dǎo)體收音機(jī)以及電視機(jī)中都有變壓器。半導(dǎo)體收音機(jī)中的變壓器時(shí)降壓變壓器。再見教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力

1．了解變壓器的作用。

2．了解變壓器的結(jié)構(gòu)。

3．知道變壓器是怎樣改變電壓的。

4．了解變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系。過程與方法

1．通過演示實(shí)