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实验原理(1)法拉第电磁感应定律当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中的感应电动势e感的大小和穿过回路的磁通量的变化率成正比，即，这就是法拉第电磁感应定律。
说明：①磁通量增加时，△ø／△t>0，e感为负，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相反；当磁通量减少时，△ø／△<0，e感为正，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相同。
②中学阶段，物理量的大小和方向常常是分开讨论的。
e感=n△／出仅反映了它的大小，其方向由楞次定律或右手定则来确定。
③感应电动势和磁通量的变化率成正比，不是和磁通量的多少成正比。
例如，有一个线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转到和磁场垂直时，即线圈内磁通量达到最大，它的变化率却为零，这时感应电动势为零；而当线圈转到和磁场平行时，即穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却达到最大，这时产生的感应电动势达到最大。
(2)变压器原理变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
如下图所示：一个线圈与交流电源连接，叫做原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。
电磁感应是变压器工作的基础，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小，方向在不断地变化，铁芯中的磁场也在不断变化。
变化的磁场在副线圈中产生变化的磁通量，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出感应电压。
原、副线圈匝数不同，副线圈输出的电压与原线圈中的电压也不同，根据法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的电压比与匝数比的关系为。
实验结论：（1）在表3－1中变压器起作用，因此它是一个变压器。
电压与匝数的关系是（2）在表3－2中变压器起作用，因此它是一个变压器，电压与匝数的关系是实验拓展：1.实验中所得数据并不完全符合，原因是什么？2.要使电压通过变压器后降低，副线圈的匝数应该比原线圈的匝数多些还是少些？要使电压升高呢？3.探究自自耦变压器电压与匝数的关系：实验器材：铁芯上只绕有一个线圈的变压器叫自耦变压器，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示实验步骤：调节副线圈匝数．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别为和图实验解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，U1I1＝P2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n2＝1 900匝，负载R上的功率也最大，为2.0 kW，则U2＝n2n1U1＝1 9001 100×220 V＝380 V，I1＝P2U1＝2.0×103220A≈9.1 A，实验结论：自耦变压器原副线圈电压、电流间仍然满足U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1考题回放1.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。
第4讲实验: 探究变压器电压与线圈匝数的关系A组基础巩固1.(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.交流电的峰值答案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频率,A正确,D错误。
2.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案 C 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B错误;由互感现象知C 正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能,原、副线圈通过磁联系在一起,故D错误。
3.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,为获知此变压器原副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁心上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )1 / 4A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360===1 100,变压器烧坏前,答案 B 对新绕线圈的理想变压器,根据变压比公式得n1===180,故B正确。
同理n24.做“探究变压器电压与线圈匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是( )A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡答案 D 副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交流电流,电压为交流电压,故D正确。
《探究变压器的电压与匝数的关系》讲义一、变压器的基本原理在我们的日常生活和工业生产中，变压器是一种非常常见且重要的电气设备。
它能够改变交流电压的大小，实现电能的传输和分配。
那么，变压器是如何实现这一功能的呢？变压器的基本原理是电磁感应。
当一个交流电流通过变压器的初级线圈（也称为原线圈）时，会在铁芯中产生一个交变的磁场。
这个交变磁场会穿过次级线圈（也称为副线圈），由于电磁感应的作用，在次级线圈中就会产生感应电动势。
二、电压与匝数的关系接下来，我们重点来探究一下变压器的电压与匝数之间的关系。
通过大量的实验和理论分析，我们得出了一个重要的结论：在理想变压器中，电压与匝数成正比。
具体来说，如果初级线圈的匝数为$N_1$，电压为$U_1$；次级线圈的匝数为$N_2$，电压为$U_2$，那么它们之间的关系可以用以下公式表示：＄＼frac{U_1}｛U_2} ＝＼frac{N_1}｛N_2}＄这个公式告诉我们，如果我们想要增加次级线圈的输出电压，就需要增加次级线圈的匝数；反之，如果想要降低输出电压，就需要减少次级线圈的匝数。
为了更好地理解这个关系，我们可以通过一个简单的例子来说明。
假设一个变压器的初级线圈匝数为 100 匝，输入电压为 220V，次级线圈匝数为 50 匝。
那么根据上述公式，我们可以计算出次级线圈的输出电压：＄＼frac{220}｛U_2} ＝＼frac{100}｛50}＄＄U_2 ＝ 110V$从这个例子可以看出，匝数的比例决定了电压的比例。
三、影响电压与匝数关系的因素在实际应用中，变压器的电压与匝数关系并非完全理想，还会受到一些因素的影响。
首先是铁芯的材质和磁导率。
不同的铁芯材料具有不同的磁导率，这会影响磁场的强度和分布，从而对电压与匝数的关系产生一定的影响。
其次是线圈的电阻和漏磁。
线圈本身存在电阻，会导致一部分电能转化为热能，从而影响输出电压的大小。
同时，由于变压器的结构不可能完全完美，会存在一定的漏磁现象，这也会使实际的电压与匝数关系偏离理想情况。
变压器电压电流与匝数的关系1. 变压器的基本概念变压器，这个名字一听就有点儿高大上的感觉，但其实它就是一个电气小能手。
它的主要作用是把电压“变一变”，比如说把高电压降低成低电压，或者把低电压提高成高电压。
听起来像是魔术师在表演，但实际上它靠的可是严肃的科学原理。
简单来说，变压器有两个绕组——原绕组和副绕组，它们的匝数决定了电压的转换比。
你可以把它们想象成两个互相“聊天”的圈圈，一个说“我这儿电压高”，另一个说“那我这儿就低点儿”。
2. 电压、电流与匝数的关系2.1 匝数比和电压比变压器的匝数，就是绕组上绕线圈的圈数。
简单点儿，原绕组有多少圈，副绕组就有多少圈。
比如说，原绕组有100圈，副绕组有50圈，这样的情况下，电压的变化比就是2:1。
就是说，原来100伏特的电压，在副绕组那里就变成50伏特了。
这就好像你把一大堆糖分成两份，一份多一份少，分量自然也不同了。
2.2 电流和匝数的关系说到电流，这个就稍微复杂一点。
电流跟匝数的关系跟电压的变化是正好相反的。
也就是说，原绕组的电流如果高，那么副绕组的电流就会低。
为什么呢？因为变压器的功率是恒定的，也就是说输入功率和输出功率是一样的。
用个简单的比喻，假如你有一个大水桶，水进水出的速度是一样的，但如果一个水流大，一个水流小，那水桶的容积就会不同。
3. 实际应用中的变压器3.1 家用电器中的变压器你有没有注意过你家里的一些电器，比如说手机充电器、电视机的适配器，这些小小的盒子里其实都有变压器。
它们的工作就是把家里的220伏特电压变成适合你设备的小电压。
要不然，你的手机怎么会在插电后安安稳稳地充电，而不是冒烟呢？这就是变压器的功劳啦！3.2 电力传输中的变压器再看看电力传输网络，变压器在这里也是扮演了超级重要的角色。
高压输电线路用的变压器，可以把电压提高到几千伏特，这样就能减少电能在长距离传输中的损失。
而到了目的地，另一台变压器又把电压降下来，保证你的电器能够安全地工作。
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