2014年秋高中物理 5.4 变压器教案 新人教版选修3-2
- 格式:doc
- 大小:298.00 KB
- 文档页数:6
变压器一、素质教育目标(一)知识教学点1.了解变压器的构造及工作原理。
2.掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。
3.掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)能力训练点1.通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
2.从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
3.从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)德育渗透点1.通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2.让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
3.培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度。
二、重点、难点、疑点及解决办法1.重点变压器工作原理及工作规律。
2.难点(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3.疑点变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。
4.解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排3课时四、教具准备可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干学生电源、小电珠(5只、2.5V,0.3A)、电键(4只)五、学生活动设计1.通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程,使学生获得新知识。
2.通过提问引发学生思考,并应用学到的知识来解决实际问题。
4.通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、教学过程(一)明确目标通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)整体感知这节内容承上启下,它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用,体现出了交变电流的优点,为电能输送奠定了基础。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程1.引入新课幻灯打出一组数据从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同,可我们国家民用统一供电均为220V,那这些元件是如何正常工作的呢?出示已拆录音机,指出变压器。
5. 4变压器教案8一、教学目标1、知识与技能(1)认识牛活中的变压器(2)了解变压器的结构(3)理解变压器原、副线圈上的电压与匝数的关系(4)通过探究锻炼动手能力和处理数据的能力2、过程与方法(1)做好教材屮“思考与讨论”的演示实验,同时进一步补充两个小实验:变压器升压和降压的效果⑵通过观察和分析,让学生明确变压器的基本结构和工作原理⑶通过实验,探究变压器电压与匝数的关系⑷总结归纳,得出结论3、情感态度与价值观⑴通过教师的引导及对问题探究中的相互交流、讨论,促进师生之间、生住Z间的合作互动,使学生实现知识和能力的协调发展。
⑵通过一定数量的科学探究,学生经历与科学研究工作相近或相似的过程,从中获取知识和技能,体验具中的乐趣和曲折,感悟科学思想,培育科学精神。
二、教学重点、难点1、重点及教学策略(1)重点:变压器工作原理和T作规律(2)教学策略:先通过实验探究得出工作规律,再进行理论探究其工作原理,由感性到理性,符合学生的认知规律。
2、难点及教学策略(1)难点:变压器漏磁现象和互感原理(2)教学策略:通过可拆变压器是设计实验,来放人“漏磁”现象,同时让学生体会到“互感”现象,使学牛感受深刻,理解透彻,三、教学资源学生:学生电源、变压器、小灯泡、万用表、导线若干教师:可拆式变压器、学生电源、灯泡、万用表、导线若干、多媒体课件,学生变压器四、设计思路创设情境,提出问题一►观察思考,白主探究一►交流讨论,归纳总结五、教学设计(一)导入课题通过实例导入为了适应不同电压的需要,要冇一种能改变交流电压的设备——变压器幻灯片出示生活小的变压器的图片,变压器由哪儿部分组成?它乂是怎样工作的呢?(二)新课教学1、变压器的结构演示实验1:拆开可拆变压器的各组成部分,让学生观察.然后把可拆变压器的两个线圈分别与照明电源和小灯泡连接,观察到小灯泡正常发光.用投影显示出单和变压器的结构示意图及电路图,如图1所示.结合图示和实物介绍变压器各部分的名称.4■;■T\图12、变压器的工作原理师:变压器的工作原理是什么?当变压器的原线圈接上交变电源后,副线圈两端为何会有电压而使灯泡发光呢?请同学们川以前所学的知识解释产牛这一现象的原因和过程.生:把交变电压加在原线圈上,原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通虽, 这个交变的磁通量不但穿过原线圈,也穿过副线圈,所以也在副线圈屮激发感应电动势。
否仍成立?
学生推导
(三)范例分析、变式训练
例1:理想变压器原、副线圈匝数
比为10∶1,下列说法中正确的是
A.穿过原、副线圈每一匝磁通量
之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量
的变化率相等,但穿过每匝线圈的
磁通量并不相等
C.原、副线圈每一匝产生的电动
势瞬时值之比为10∶1
D.正常工作时,原、副线圈的输
入、输出功率之比为1∶1
例2:
例3:如图所示,分析滑片P向b端
滑动时,各表的读数变化情况。
①V1; ②
V2; ③
A1; ④
A2。
学生思考并解答
巩固变压器的
变压规律及工
作原理
(四)学以致用
1、学习完变压器,你能准确的说出
实验中小灯泡未被烧坏的原因了
吗?
交流发言
让学生体会科
学发明并不是
遥不可及的,
只要善于思
考。
对学生进
行情感态度和
价值观的教育(五)课堂总结、点评。
5.4 变压器一、教学目标1.了解变压器的构造及理解变压器的工作原理2.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题3.明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失,它的输出功率等于输入功率4.从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法二、教学重点1.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题2.从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理三、教学难点1.“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验。
2.从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理四、教具、学具准备学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关五、过程与方法观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践(认识变压器在现实生活中的应用,感受它的价值六、教学过程(一)预习指导1.复习相关内容(1)电磁感应现象产生的条件及种类(2)法拉第电磁感应定律及其表达式(3)探究实验的指导思想及基本步骤(4)交流电的特点(5)涡流的特点及利与弊2.预习需要解决的问题(1)变压器的构造(2)变压器的工作原理(3)本节课实验的目的是什麽?需要哪些器材?需要记录哪些数据?为此需要设计什麽样的表格?过程中需要注意什麽事项?(二)创设意境,激发兴趣学生观察:直流电路中S闭和后灯泡L的亮暗学生思考:把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到交流电源上,另一个线圈与灯泡构成闭合回路。
猜想:接通交流电源开关S,灯泡L回发光吗?(鼓励学生敢于说出自己的想法)教师演示:实验是检验真理的标准,回逆前面的猜想,教师演示,验证猜想。
教师提问:你的猜想是正确的,能说出你的依据吗?教师点拨:闭合S,由于电流的大小、方向在不断变化,在铁芯中激发的磁场也不断变化,这个变化的磁场也通过与灯泡L相连线圈,产生感应电动势,所以两线圈之间没有导线相连,灯泡中也有电流通过,从而发光。
4变压器复习:1.法拉第电磁感应定律的内容是什么?数学表达式怎么写?2.电功率的定义是什么?定义式怎么写?引言:演示实验:要使额定电压为12V的灯泡正常发光,必须改变电压。
电路:原线圈接220V的交流电,副线圈接额定电压为12V的小灯泡。
现象:额定电压为12V的小灯泡正常发光。
结论:这个设备能够改变交变电流的电压。
实际应用中,常常需要改变交变电流的电压,例如:大型发电机产生的交流电,电压有几万伏,远距离输电需要高达几十万伏的电压,电饭煲、电磁炉、电冰箱、洗衣机需要220V 电压,电视机显像管需要10000V的高电压。
变压器就是改变交流电压的设备。
本节课我们就来研究变压器。
第1课时:变压器新课教学:一、变压器:改变交流电压的设备。
提出问题:变压器为什么能够改变交变电压呢?猜想:肯定与变压器的结构有关。
观察:闭合铁芯、原线圈、副线圈手摸:绝缘导线绕成线圈,涂绝缘漆的硅钢片叠合成闭合铁芯。
二、变压器原理1.结构线圈:原线圈和副线圈,由绝缘导线绕成;铁芯,由涂绝缘漆的硅钢片叠合而成。
2.电路符号:3.工作原理原线圈两端加交变电压,原线圈中就有交变电流流过,原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变磁通量,交变磁通量既通过原线圈又通过副线圈,在原、副线圈中引起感应电动势;当副线圈闭合时,副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变磁通量,这个交变磁通量既穿过副线圈,也穿过原线圈,在原副线圈中同样要引起感应电动势。
这种在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应的现象,叫做互感现象。
由于互感现象,虽然原线圈和副线圈并没有连接,但是电能通过磁场从原线圈转移到了副线圈。
归纳:变压器改变电压的原理是靠互感现象。
提出问题:变压器在转移电能的过程有没有能量损失?如果有能量损失,造成能量损失的原因是什么?4.能量损耗线圈电阻:交变电流流过原副线圈,由于线圈有电阻,线圈中会产生热量;铁芯:当线圈中通过交变电流时,在铁心中会产生涡流,引起铁芯发热;辐射电磁波:感应电流的磁场分布在整个空间中,并不能完全限制在铁芯中,一小部分磁感线漏在铁芯外面,导致穿过原、副线圈的磁通量并不相等,形成电磁波,辐射能量。
变压器一.教学目标【知识和技能】1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.6、知道课本中介绍的几种常见的变压器.【过程和方法】1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.【情感、态度、价值观】1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.二.教学重点、难点重点:变压器工作原理及工作规律.难点:1.理解副线圈两端的电压为交变电压.2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系.3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义.三.教学仪器多媒体四.教学方法讲授演绎推理五.教学过程(一)引入新课情境引入多媒体展示介绍生活中的一些用电器的使用电压,并通过这些提出问题:在我们使用的各种电器中,所需电源电压各不相同,而日常照明电路的电压是220V,那么如何解决这一问题呢?从而引入本节课——《变压器》,同时介绍变压器是改变交流电压的设备。
(二)进入新课1.多媒体展示生活中的一些变压器的图片,引入变压器的构造,并通过视频进一步了解变压器的构造。
(1)闭合铁芯(2)原线圈(初级线圈)(3)副线圈(次级线圈)介绍变压器的示意图以及电路符号。
2.变压器的原理课本中的思考与讨论:把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上。
小灯泡可能发光吗?说出你的道理。
变压器、远距离输电[学习目的]1、理解变压器原理,了解变压器的构造、变压器的变压比、变压器的变流比。
2、知道远距离输电的方式,会进行简单的计算。
[学习内容]一、变压器变压器的构造: 原线圈、副线圈、铁芯二、变压器的变压比变压器的变流比变压器的功率关系:变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大,应用较粗的导线绕制三、几种常用的变压器a. 自耦变压器b.调压变压器c.电压互感器、电流互感器四、. 远距离输电1、减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R(1)、减小电阻(2)、提高输电的电压U,减小电流I.2、远距离输送电示意图[典型例题]例1:一台变压器原线圈输入380V电压后,副线圈输出电压为19V,若副线圈增加150匝,输出电压增加到38V,则变压器原线圈的匝数为多少匝?例2、如图27—3所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1,当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数为12mA,则电流表2的示数为() A.3mAB.48mAC.与R的阻值有关D.0例3.如图所示的理想变压器,输入电压U1=220伏,各线圈匝数之比n1:n2: n3=10:5:1。
R2=110欧, 测得通过R3的电流I3=2A。
求:流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2 和I1各为多少?例4在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上.当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数之比n1∶n2=2∶1.在不接负载的情况下A.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为110VB.当线圈1输入电压220V时,线圈2输出电压为55VC.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为220VD.当线圈2输入电压110V时,线圈1输出电压为110V例5、变压器接入某输电电路中,现以相同的输入电压U,不同的输出电压输送相同的电功率P,输电线电阻为R.当副线圈与原线圈匝数比为K时,输电线线路上损耗的功率为;当匝数比为nK时,线路上损耗的功率为原来的______倍例6、某发电机输出功率P=100千瓦,发电机端电压U=1000伏,向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。
《变压器》一课的教学设计学情分析:学生通过前面《电磁感应》整章的学习,已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握,在《交流电》前两节的学习,对交流电的特点也比较清楚,已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。
但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺,在教学中需作出补充提示。
教材分析:教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体,新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。
”即学习内容是基础而丰富的,呈现形式是丰富而开放的。
本节教材配有小实验,思考与讨论,简明扼要的文字说明,贴近生活的图片生动而形象,开阔眼界的科学漫步。
教材对变压器原理的表述比较浅,在处理时要将这部分内容情境化,将静态知识动态化,利于学生理解透彻。
另外,教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究,但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系,因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。
教、学用具:(1)教师的教具:台式电脑、投影屏幕、实物投影仪;教学课件;可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等(2)学生的学具:分组用实验器材本课教学目标:1、知识目标:(1)理解变压器的结构(2)掌握变压器的工作原理和工作规律2、能力目标:(1)在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。
(2)培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。
3、情感态度与价值观目标:(1)使学生领略科学研究的综合性,在科学探究中形成严谨务实的态度。
(2)领悟到物理与生活的紧密联系。
本课教学重点难点:本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。
难点是变压器在怎样的条件下才能工作?闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用?我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。
教学过程:第一部分:课前收集变压器变压器在平时生活中比较常见,学生对变压器这一名词并不陌生,因此课外要求学生搜集各种变压器,了解变压器的基本作用,必然会引起学生对变压器的极大兴趣,激发出学生对变压器的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使变压器教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。
课题:变压器人教版选修 3-2 第五章第四节教学目标一、知识与技能:1.了解变压器的构造及理解变压器的工作原理,2.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题,3.明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失,它的输出功率等于输入功率4、能运用功率关系推导电流与匝数关系二、过程与方法:从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法三、情感态度与价值观:认识变压器在现实生活中的应用,感受它的价值。
重点:1.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题,2.从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理难点:1.“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验,2.从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理。
教法:观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践。
教具:学生电源、可拆变压器、多用电表、小灯泡、课型:新授课教学过程:一、引入新课我们国家民用统一供电均为220V,但在生活中的一些电器却需要不同的工作电压,比如可那这些元件是如何正常工作的呢?出示已拆录音机,指出变压器。
这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压,从而使我们各类用电器在供电电压220V以下都能正常工作。
变压器又是如何实现变压的呢?二、新课教学探究一:变压器的构造问题:出示可拆变压器,仔细观察,变压器主要由哪几部分构成?变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(或初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(或次级线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.画出变压器的结构示意图和符号:探究二:变压器的工作原理:按照书上所给的电路图接好线路,从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮?演示1:交流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡亮,目的是让学生亲自验证变压器的工作原理)演示2:恒定直流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡不亮,目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源,进一步完善和强化对变压器工作原理的认识)问题:原线圈接直流电时,副线圈灯泡不亮,原线圈接交流电时副线圈灯泡亮,这是为什么?子问题1:铁芯在传导电流吗?不会,如果是直流电也能亮,原副线圈都是用绝缘导线绕成,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的。
5.4变压器一.教学设计《课程标准》对于变压器的教学要求是“通过实验,探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。
新教科书与以往教科书的不同之处是增加了这一探究实验。
教学主要突出通过探究得出结论。
变压器是交变电路中常见的一种电器设备,也是远距离输送交变电流不可缺少的装置。
对于变压感器工作原理,要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是互感现象?为什么原、副线圈之间没有载流导线连接,副线圈中还可以输出电流?使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别,以及交变电流的优点。
二.教学目标1.知识与技能(1)知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
(2)理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
2.过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观(1)使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
(2)培养学生实事求是的科学态度。
三.教学重点、难点1.重点:探究变压比和匝数比的关系。
2.难点:探究变压比和匝数比的关系。
四.教学方法:实验探究法、阅读法、讲解法。
教具:学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡五.教学过程1.引入新课在实际应用中,常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
交流便于改变电压,以适应各种不同需要。
变压器就是改变交流电压的设备。
这节课我们学习变压器的有关知识。
2.进行新课(1)变压器的原理思考与讨论:按上图所示连接好电路,接通电源,观察灯泡是否发光。
两个线圈并没有直接接触,灯泡为什么亮了呢?这个实验说明了什么?当一个线圈中同交变电流时,变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场,从而产生感生电动势,灯泡中有了感应电流,故灯泡发光。
实验说明,通过互感现象,电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。
变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。
一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈)。
两个线圈都是绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:互感现象时变压器工作的基础。
在原线圈上加交变电压U 1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量。
这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势。
如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势。
副线圈两端的电压就是这样产生的。
所以,两个线圈并没有直接接触,通过互感现象,副线圈也能够输出电流。
变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢?下面我们通过实验来探究。
目的:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系器材:可拆变压器,学生电源,多用电表,导线若干实验步骤:①按右图所示连接电路②原线圈接低压交流电源6V ,保持原线圈匝数n 1不变,分别取副线圈匝数n 2=21n 1,n 1,2 n 1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
③原线圈接低压交流电源6V ,保持副线圈匝数n 2不变,分别取原线圈匝数n 1=21n 2,n 2,2 n 2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
U 1=6V注意事项:Ⅰ.连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误才能接通电源。
Ⅱ.注意人身安全。
只能用低压交流电源,电源电压不能超过12VⅢ.使用多用电表交流电压档测电压时,先用最大量程测试,然后再用适当的挡位进行测量。
(2)电压与匝数的关系 2121n n U U = 电流通过变压器线圈是会发热,铁芯在交变磁场的作用下也会发热。
所以,变压器工作时存在能量损失。
没有能量损失的变压器叫做理想变压器。
2121n n U U =,只适用于理想变压器。
实际上变压器的工作效率都很高,在一般的计算中,可以把实际变压器视为理想变压器。
理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系?因为理想变压器没有能量损失,所以P 出=P 入若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I 1与I 2有什么关系?据P 出=U 2I 2,P 入=U 1I 1及P 出=P 入得:U 2I 2=U 1I 1则:121221n n U U I I == 上式是理想变压器只有一个副线圈时,原副线圈中的电流比公式。
如果副线圈的电压高于原线圈的电压,这样的变压器叫升压变压器;如果副线圈的电压低于原线圈的电压,这样的变压器叫降压变压器。
升压变压器,n 2>n 1,降压变压器,n 2<n 1。
升压变压器,I 2<I 1,降压变压器,I 2>I 1。
在绕制升压变压器原副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好,还是细一些好?降压变压器呢?因为升压变压器,I 2<I 1,所以副线圈导线可以比原线圈导线细一些。
降压变压器,I 2>I 1,所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。
课后请大家阅读教材47页“科学漫步”,了解互感器的工作原理和应用。
3.小结:本节课主要学习了以下内容:(1)变压器主要由铁芯和线圈组成。
(2)变压器可改变交变电的电压和电流,利用了原副线圈的互感现象。
(3)理想变压器:没有能量损失的变压器,是理想化模型。
有P 输出=P 输入 2121N N U U = 1221N N I I = 4.实例探究理想变压器基本规律(1)一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪个物理量不一定相等 ( )A .交流的频率B .电流的有效值C .电功率D .磁通量变化率 理想变压器的综合应用(2)如图所示为一理想变压器,K 为单刀双掷开关,P 为滑动变阻器的滑动触头,U 1为加在原线圈两端的电压,I 1为原线圈中的电流,则 ( )A .保持U 1及P 的位置不变,K 由a 合到b 时,I 1将增大B .保持U 1及P 的位置不变,K 由b 合到a 时,R 消耗功率减小C .保持U 1不变,K 合在a 处,使P 上滑,I 1将增大D .保持P 的位置不变,K 合在a 处,若U 1增大,I 1将增大六.知识总结与迁移:1.知识:(1)变压器的构造____________________和工作原理______________________________.(2)理想变压器的电压与线圈的匝数关系是______________.理想变压器的电流与线圈的匝数关数关系是_________________.功率关系是 .2.课堂练习:(1)一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2.已知n 1>n 2,则:( )A .U 1>U 2,P 1=P 2B .P 1=P 2,I 1<I 2C .I 1<I 2 ,U 1>U 2D .P 1>P 2,I 1>I 2(2)一个理想变压器,当副线圈所接的电阻R 变小时,下列说法中正确的是:( )A .流过电阻R 的电流不变B .电阻R 两端的电压不变C .流过原线圈的电流不变D .原线圈输出的电功率不变(3)有一台理想变压器,原线圈匝数为n 1,副线圈匝数为n 2,当n n 12>时,是_______变压器;当n n 21>时,是____________变压器。
若副线圈输出功率为P 2时,原线圈输入功率为P 1,则P P 12:=__________;若n n 1251::=,当原线圈加上220V 直流电压时,副线圈上的电压是___________。
(4)变压器原线圈是1100匝,接在220V 交流电源上,如果将10个标有“36V 60W ”的白炽灯泡并联接到副线圈上,要使灯泡正常发光,副线圈需要________匝,此时通过原线圈的电流强度是________A ,变压器的输入功率是_______W 。
(5A B .原线圈的输入电C D (6A .交流的频率 B (7)如图所示,电源的电动势100sin(311t πε=可忽略不计A .1A 的示数约为0.10AB .1V 的示数约为311VC .2A 的示数约为0.75AD .2V 的示数约为44V七.作业:1.如图中变压器原线圈接交流高压,降压后通过输电线给用电器供电,当电键S 断开时图中两电表示数电压U 和电流I 变化为 ( )A .均变大B .U 变大,I 变小C .均变小D .U 变小,I 变大2.一个理解的变压器原线圈接入电压622sin 314V u t =,若原、副线圈的匝数分别是1210匝和1650匝,下列哪个判断是错误的( )A .副线圈输出电压的频率是100HzB .用电压表量得副线圈两端的电压是600VC .副线圈两端的电压的峰值是848VD .副线圈的输出功率与原线圈的输入功率是相同的3.一个理想变压器,正常工作时,在原、副线圈上,下列物理量中一定相等的是( )A .交流的频率B .电流的有效值C .电功率D .磁通量的变化率4.一理想变压器原线圈为1320匝,副线圈60匝,在副线圈上接上一个Ω10的电阻,通过它的电流强度为1A ,则原线圈的电压为 V ,输入功率是 W ,若将副线圈匝数加倍,则原线圈中电流将变为 A5.一理想变压器,原副线圈的匝数比n 1:n 2=1:2,电源电压u tV ω=,原线圈电路中接人一熔断电流I0=1A 的保险丝,副线圈中接人一可变电阻R ,如图所示,为了使保险丝不致熔断,调节R 时,其阻值最低不能小于( )A .440ΩB .C .880ΩD .6.如图所示为一理想变压器工作电路图,今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,可行的办法是( )A .原线圈的匝数n 1增加到原来的2倍B .副线圈的匝数n 2增加到原来的2倍C .负载电阻的阻值R 变为原来的2倍D .n 2和R 都变为原来的2倍7.如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a 、b 表示电表,已知电压比为100,电流比为10,电压表的示数为220VA .a 为电流表,b 为电压表B .a 为电压表,b 为电流表C .路输送电功率是2200WD .线路输送电功率是2.2×106W8.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1电流表A 1的读数是12 mA,则副线圈中电流表A 2的读数应该为A .3 mA B .48 mAC .0D .与R 阻值有关9.理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若 原线圈接在6 V 的电池上,则副线圈两端电压为 ( )A .36 VB .6 VC .1 VD .0 V10.当理想变压器副线圈空载时,副线圈的 ( )A.负载电阻为0 B.输出电流为0 C.两端电压为0 D.输出功率为0 11.理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2,电压为U1、U2,功率为P1、P2,关于它们的关系,正确的是()A.I2由I1决定B.U2与负载有关C.P1由P2决定 D.U1由U2决定12.一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻,下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍 B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍 D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍13.用理想变压器给负载R供电,下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流A.增加原线圈的匝数 B.增加副线圈的匝数C.减小负载电阻R的数值 D.增加负载电阻R的数值14.如图中所示,理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1,交流电源电压U1=220 V,F为熔断电流为I0=1.0 A的保险丝,负载为一可变电阻.(1)当电阻R=100 Ω时,保险丝能否被熔断?(2)要使保险丝不被熔断,电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?。