5.4变压器学案

5.4 变压器导学案（PU）制卷人：魏亚东审核人：时风丽使用时间：4月1号课前预习案1、什么是互感？2、请画出变压器的构造与符号预习检测1、利用变压器不可能做到的是（）A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率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得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3、某变电站用原、副线圈匝数比为n 1∶n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )A．原、副线圈电压比为n2∶n1B．原、副线圈电流比为n1∶n2C．原、副线圈电压比为n1∶n2D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2课堂探究案问题一、变压器的工作原理是什么？问题二、理想变压器有什么特点？问题三、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流与匝数分别是什么关系？例1、一台理想变压器，当原线圈接220V交流电源时，副线圈的输出电压是11V，如果保持原线圈的电压不变，将副线圈拆去18匝后，副线圈两电压降为8V，则原线圈的匝数为多少？例2、有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图5－4－4所示,则下列说 法中正确的是: （ ）A 、安培表A 1与A 2的-示数之比为3:1B 、伏特表V 1与V 2的示数之比为3:1C 、当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将 增加D 、原、副线圈的功率之比为3:1问题四、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流之间的制约关系如何？问题五、理想变压器负载发生变化动态分析方法如何？例3、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的。

和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2； 、 和为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。

变压器导学案5.4变压器一、学习目标：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、先学自研：1、变压器由、和等三部份组成，变压器的工作原理是。

2、理想变压器的特点是，（1）输入电压U1、输出电压U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。

（2）输入电压I1、输出电压I2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。

（3）输入功率P1与输出功率P2的关系。

三、教学活动：第 2 页第 3 页第 4 页（1）方法：（2）结论：3、理想变压器的变压规律： 若n 1>n 2，则U1 > U2 ： 变压器 若n 1<n 2，则U 1 < U 2 ： 变压器学习活动四：（四）理想变压器的电流规律1、功率关系：理想变压器根据能量守恒有P 入=P 出，即I 1U 1=I 2U 22、电流关系： I 1n 1=I 2n 2学习活动五：（五）几种常用变压器1.自耦变压器：2.互感器：例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U=1000 V 的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A ．250 V B ．353.5 V C ．499.8 V D ．200 V2121n n U U练习1：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 V B．6 V C．1 V D．0 V例2、一理想变压器原、副线圈匝数比为22：1，当原线圈两端输入u=2202sin314t V的交变电1压时，下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压为212 VB．副线圈接一10Ω电阻时，副线圈中的电流为1AC．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1AD．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10W例3、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。

物理选修 3—2 交变电流 5.4 变压器 学案【学习目标】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。

【学习重点】变压器工作原理及工作规律。

【学习难点】探究变压比和匝数比的关系。

【主要内容】一．变压器1.构造: （初级线圈）、 （次级线圈）、 （铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成）2．电路图中符号二．变压器的工作原理1.原理： . 变压器原、副线圈中具有完全相同的磁通量及磁通量的变化率.2.铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率三．理想变压器的规律1.理想变压器: 理想化模型，没有任何损耗，输入功率等于输出功率.2.特点：（1）无铜损：原、副线圈不计内阻，无热量产生（2）无磁损：变压器铁芯内无漏磁（3）无铁损：不计铁芯中因电磁感应产生涡流而使铁芯发热导致能量损耗3.规律：（只有一个副线圈）（1）电压关系：①② 当 升压变压器 当 降压变压器（2）功率关系：①②（3）电流关系：①②4.规律：（多个副线圈）（1）电压关系： （2）功率关系：（3）电流关系：※ 5.说明：(1)变压器改变的是交流电的_______和_______,不改变交流电的输入功率和频率(2)变压器不能改变五．常用变压器1. 互感器（1）特点：高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流(2)电压互感器：使用时把原线圈与电路 联，原线圈匝数 副线圈匝数 电流互感器：使用时把原线圈与电路中的火线 联，原线圈匝数 副线圈匝数 (3) 为了工作安全，互感器的铁壳和副线圈应该接地。

2．自耦变压器特点：是铁芯上只绕有一个线圈。

如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以 ；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以 。

※负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法 （1）先要由U 1/U 2=n 1/n 2，判断U 2变化情况（2）判断负载电阻变大或变小 （3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况 （4）最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况【例1】理想变压器的原线圈连接一个电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图所示.在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，P 为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为U 的交流电源上.则( )A.保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B.保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C.保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小【例2】如图所示，一只理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 1和L 2，输电线等效电阻为R .开始时开关S 断开，当S 接通时，下列选项正确的是( )A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压降增大C.通过灯泡L 1的电流减小D.原线圈中的电流增大【例3】如图所示，变压器的输入电压U 一定，两个副线圈的匝数是n 2和n 3.当把电热器接a 、b ，让c ，d 空载时，安培表读数是I 2；当把同一电热器接c 、d ，而a 、b 空载时，安培表读数是I 3，则I 2∶I 3等于( )A.n 2∶n 3B.n 3∶n 2C.n 22∶n 23D.n 23∶n 22【例4】在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原副线圈匝数分别为n 1=600，n 2=120，电源电压U 1=220V ，原线圈中串联一个0.2A 的保险丝，为了保证保险丝不被烧坏，则( )A .负载功率不超过44wB .副线圈电流最大值不能超过1AC . 副线圈电流有效值不能超过1AD .副线圈电流有效值不能超过0.2A【例5】如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n 1:n 2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U ，则次级线圈的输出电压为 ( )A.2U B.3U C.U 52 D.U 43【例6】（09·江苏物理·6）如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光，下列说法中正确的有（ ） A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz B ．开关接通后，电压表的示数为100 V C ．开关断开后，电压表的示数变大 D ．开关断开后，变压器的输出功率不变【例7】(11·福建·15)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1:n 2=5:1，电阻R=20 Ω， L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关。

5.4 变压器一、学习目标1．了解变压器的构造及其应用2．理解互感现象和变压器的互感原理3．掌握理想变压器匝数与电压和电流的关系，并能用它解决基本问题二、学习重点和难点:重点：1、变压器的工作原理2、理想变压器的电压关系、功率关系、电流关系 难点：变压器互感过程的理解 三、学习方法：实验探究法 四、学习内容:【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，一个线圈连到交流电源的两端： 另一个线圈连到额定电压为2.5V 的小灯泡上。

小灯泡会亮吗？问题：（1）灯泡为什么会亮且没有被烧坏？（2）如果接的是直流电源，灯泡会亮吗？（一）变压器的原理1、变压器结构示意图：2、电路图中变压器符号：3、变压器的工作原理：（1）原理：（2）能量转换： （3）铁芯的作用：n 1 n 2 ∽ (1) 闭合铁芯 ：绝缘硅钢片叠合而成(2) 原线圈(初级线圈) 与交变电源相连其匝数用n1表示 输入电压U 1(3) 副线圈(次级线圈) 与负载相连 其匝数用n 2表示 输出电压U 2 n 1 n 2 n 1 n 2 无铁芯 有铁芯 n 1 n 2 ∽学生电源【实验】探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验器材：可拆变压器、学生电源、多用电表、导线若干 实验过程1、按图示连好电路2、3、注意事项：（1）为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V ；不要用手接触裸露的导线。

（2）为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程试测后再选用适当的挡位测量。

（二）理想变压器的基本规律 1、理想变压器的特点：如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够忽略原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器.这是物理学中又一种理想化模型。

2、理想变压器的规律 （1）电压关系（2）功率关系只有一个副线圈： 存在多个副线圈： （3) 电流关系只有一个副线圈： 存在多个副线圈：3、升压变压器： 降压变压器：原线圈匝数 副线圈匝数 输入电压 输出电压 实验结论（三）变压器的应用 1、电压互感器2、电流互感器五、学习小结:六、课堂训练1、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA ，则电流表A2的示数为 （ ）A ．3mAB ．0C ．48mAD ．与负载R 的值有关变压器构造：原线圈、副线圈、铁芯 原理：互感现象功率关系 有多个副线圈： 只有一个副线圈： 应用：电压互感器、电流互感器 电压关系 电流关系基本规律使用特点：原线圈并联在高压电路中 副线圈接电压表测量原理：将高电压变为低电压，通过电压表测低电压， 结合匝数比计算高压电路电压实质：使用特点：原线圈串联在待测大电流电路中 副线圈接电流表测量原理：将大电流变为小电流，通过电流表测小电流， 结合匝数比计算大电流电路电流实质：2、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪一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、磁通量的变化率3、一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。

5.4变压器知识内容变压器学习目标1．知道变压器的基本结构及符号，会区分原、副线圈2．了解变压器的工作原理，知道变压器不能改变直流电压的原因3．掌握理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系4．了解变压器的应用5．了解变压器能量损耗的原因，知道理想变压器的输入功率等于输出功率6．知道理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系7．会应用电压与线圈匝数、电流与线圈匝数的关系解决简单的问题说明不要求分析、计算两个及以上副线圈和有两个磁路的变压器问题知识点一变压器的构造和原理基础梳理1．变压器的构造：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。

与交流电源相连接的线圈叫原线圈(匝数用n1表示，又叫做初级线圈)，与负载相连的另一个线圈叫副线圈(匝数用n2表示，又叫做次级线圈)，两个线圈都绕在闭合铁芯上。

如图所示。

2．变压器的工作基础是互感现象。

因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。

要点精讲1．对变压器工作原理的理解。

如图所示，当原线圈上加交流电压U1时，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，在副线圈中要产生感应电动势U2。

如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，原、副线圈间虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能。

2．原、副线圈的地位(1)原线圈在其所处回路中充当负载。

(2)副线圈在其所处回路中充当电源。

【例1】 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA ，则电流表的示数为( )A ．3 mAB ．0C ．48 mAD ．与负载R 的值无关名师点睛 本题常见错误是忽略了变压器的工作条件，只有原线圈中的电流是变化的，才能引起副线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势。

知识点二 理想变压器电压与匝数的关系基 础 梳 理1．理想变压器：没有能量损失的变压器。

5.4《变压器》导学案编写人：骆均时间：2014年12月15 三维目标【知识目标】1.了解变压器的结构，理解变压器的工作原理2.通过实验探究理想变压器的原，副线圈中电压与匝数的关系。

3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原，副线圈电流关系。

【能力目标】1.通过观察实验培养学生发现问题，分析问题的能力。

【情感态度与价值观】1.让学生充分体会能量守恒是自然界中最基本的规律之一。

2.通过小组探究合作，培养学生的协作意识和科学态度。

教学重难点【重点】1.掌握变压器工作原理和原副线圈的电压，电流与匝数的关系。

【难点】变压器工作原理及工作规律。

学习过程一.变压器的结构变压器是由和绕在忒心上的两个组成。

一个线圈与连接，叫做（也叫初级线圈），另一个线圈与负载连接，叫做（也叫次级线圈）。

二.变压器的工作原理演示实验探究一.原线圈接交流电，灯泡会亮吗？探究二：原线圈接直流电，灯泡会发光吗？2.原因分析：在原线圈上加上交变电压，原线圈上就会产生交变电流，进而产生了变化的，变化的磁场不仅通过原线圈，也会通过，根据法拉第电磁感应定律，副线圈会产生，因此小灯泡会亮。

3.变压器是利用工作的一种仪器。

从能量转换角度来看，变压器是将电能在原线圈转换为，在副线圈将磁场能转换为。

三．探究实验：变压器线圈两端的电压与匝数的关系（1）按图示电路连接电路探究一：原线圈接低压交流电源6V，保持原线圈匝数n1不变，改变副线圈匝数，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。

探究二：原线圈接低压交流电源6V，保持副线圈匝数n2不变，改变原线圈匝数，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＝6V原线圈电压U1副线圈电压U2原线圈匝数n1副线圈匝数n2U1 /U2n1/ n26666在误差允许范围内，原，副线圈电压之比等于，即：。

（3）理想变压器理想变压器是一种理想化模型，没有能量损耗，没有漏磁。

在现实生活中的变压器可看着理想变压器。

5-4 变压器导学案班级姓名一、学习目标（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、学习重点：变压器工作原理及工作规律三、学习难点：（1）理解副线圈两端的电压为交变电压(2) 变压器原副线圈电压与匝数关系四、学习过程1、变压器的构造：问：铁芯与线圈互相绝缘，变压器副线圈和原线圈电路是否相通？2、变压器的工作原理阅读教材40页的思考与讨论：（1）、小灯泡为什么会亮？（2）、解释变压器的工作原理：（3）、铁芯的作用：3、实验探究：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验步骤：1、把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈，连接到学生电源的交流输出端，另一个线圈作为副线圈，可不接负载2 、闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压，测量完毕断开学生电源的开关3 、改变学生电源的电压设置，重复以上实验4 、改变原、副线圈的匝数，重复以上实验1 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系？结论：公式：2 、要使电压经过变压器后升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？跟踪练习1、当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其它线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。

已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V 的线路中，测得副线圈的电压是55V ，求原线圈的匝数。

2、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt （V ）的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( )A 、250 VB 、353.5 VC 、499.8 VD 、200 V知识提升：理想变压器的规律理想变压器是自身不消耗电能的电器设备。

特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻（1）理想变压器原副线圈电压关系：2121n n U U =，若有多个副线圈，则有332211n U n U n U ===…… 1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用2）输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定若n 1＞n 2，则U 1＞U 2为降压变压器 若n 1＜n 2， 则U 1＜U 2为升压变压器 （2）功率关系：根据能量守恒有P 入=P 出，变压器的输入功率决定于输出功率，即用多少给多少，I 1U 1=I 2U 2，或I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3+……（3）电流关系：电流关系是由功率关系决定的定量：I 1n 1=I 2n 2或I 1n 1=I 2n 2+I 3U 3+……定性：因P 入随P 出的变化而变化，故I 1随I 2的变化而变化，当I 2=0时，I 1很小变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗，是区别高低压线圈的方法 总结：1、U 、I 、P 的决定关系一个确定的变压器，输出电压U 2由输入电压U 1决定输入功率P 1由输出功率P 2决定，用多少电能就输入多少电能若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零2、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法（1）先要由U 1/U 2=n 1/n 2，判断U 2变化情况（2）判断负载电阻变大或变小（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况（4）最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况【自学】互感器（P 43 科学漫步）1、电压互感器的特点及其作用2、电流互感器的特点及其作用能力提升例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？2121n n U U =例2.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220V 的市电上，向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA 时，溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大？(2)当副线圈电路中电流为10mA 时，变压器的输入功率是多大？例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1：N 2=2：1，原线圈接220 V 交流电源，副线圈接额定功率为 20 W 的灯泡 L ，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V 时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？（2）此时灯泡中的电流是多少？例4. 如图所示的理想变压器,输入电压U 1 =220伏，各线圈匝数之比n 1 :n 2: n 3=10:5:1。

四、变压器【重点导学】1．变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础．原线圈上加交变电压，原线圈中就有交变电流，在铁芯中产生交变磁通量，原、副线圈中都要惹起感觉电动势．若副线圈是闭合的，则副线圈中就要产生交变电流，此交变电流也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中相同要惹起感觉电动势．在原、副线圈中因为有交变电流而发生的相互感觉现象，叫互感现象．正是因为互感现象．才使得原、副线圈虽不相连，电能却能够经过磁场从原线圈抵达副线圈．表示图如图 5-4-1 。

2．理想变压器忽视原副线圈的电阻和各样电磁能量损失的变压器，磁通量所有集中在铁芯内，称为理想变压器。

理想变压器的输入功率等于输出功率。

即P1＝P2。

3．理想变压器电压跟匝数的关系：U1/U 2= n 1/n 2说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不单合用于原、副圈只有一个的状况，并且合用于多个副线圈的状况。

即有U1 /n 1=U2 /n 2=U3/n 3=。

这是因为理想变压器的磁通量所有集中在铁芯内。

所以穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，所以每组线圈的电动势与匝数成正比。

在线圈内阻不计的状况下，每组线圈两头的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。

4．理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1（合用于只有一个副线圈的变压器）说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只合用于原副线圈各有一个的状况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不合用了，可依据输入功率与输出功率相等的关系推导出： U I= U I + U I +UI +再依据 U=n U/n1U3=n U/n11122334422131U4=n4U1 /n 1可得出：n1I 1=n2 I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+5．注意事项(1)在理想变压器的公式中，功率关系和变压公式是基本公式。

(2) 当变压器原副线圈匝数比 (n 1/n 2) 确立此后 , 其输出电压 U2是由输入电压 U1决定的( 即 U2=n2U1/n 1 ) 但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零，输出功率为零 , 则输入功率为零 , 原线圈电流也为零 , 只有副线圈接入必定负载 , 有了必定的电流 , 即有了必定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（ I 1 =n2I 2/n 1），同时有了相等的输入功率，（P 入=P 出）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。

5。

4、变压器导学案〖知识点梳理〗1、变压器的构造及工作原理（1)闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（2)原线圈（初级线圈）：与相连的线圈其匝数用表示;（3）副线圈（次级线圈）：与相连的线圈其匝数用表示；（4）输入电压：用表示；输出电压：用表示.2、理想变压器的特点(1)变压器的铁芯内；(2）原、副线圈不计内阻，即不产生；(3）不考虑硅钢片产热.3、电压、电流与匝数的关系（1）理想变压器原副线圈的两端电压之比等于表达式：（2）理想变压器原副线圈的两端电流之比等于表达式：（3）理想变压器原副线圈的功率之比等于4、常见的变压器有升_______变压器、降________变压器、_______互感器、_______互感器。

5、自耦变压器（1）示意图（2）特点：铁芯上只有一个。

(3）用途：可升压,也可以降压。

如把整个线圈作，副线圈只取线圈的一部分，就可以电压（右图)；如线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈，就可以电压（左图）。

〖基础训练〗1．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是(）A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶12．理想变压器正常工作时，若增加接在副线圈两端的负载，则(）A．副线圈中电流增大B．副线圈输出的电功率减小C．原线圈中电流不变D．原线圈输入的电功率增大3．如图所示为理想变压器．原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈n2＝50匝，n3＝100 匝，L1是“6 V 2 W”的小灯泡．L2是“12 V 4 W”的小灯泡，当n1接上交变电压时，L1、L2都正常发光,那么原线圈中的电流为()A。

错误!A B。

错误!AC。

错误!A D。

错误!A4.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。

【自主学习】一、变压器的构造和原理（1）定义： 在交变电流的传输过程中，能 电压或 电压的设备. （2）构造： 由 的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的 构成 ① 原线圈：与电源相连的线圈，也叫 ，其两端电压叫 。

② 副线圈：与 相连的线圈，也叫次级线圈，其两端电压叫 。

变压器的构造：原线圈 、副线圈 、铁芯 电路图中的符号（3）原理： 现象是变压器的工作基础。

原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的 也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生 。

（4）作用：改变交变电流的 ，不改变交变电流的周期和频率。

二、变压器的电压、电流与匝数的关系（1）理想变压器电压与匝数的关系： （表达式）（2）理想变压器电流与匝数的关系： （表达式）（适用于只有一个副线圈的变压器）（3）功率关系：对理想变压器而言，输入功率 输出功率 ※ 电压、电流、功率的制约关系 （重点理解并熟记）（1）电压：副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定； 1122U n n U（2）电流：原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定；（3）功率：原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定；P 2 增大，P 1增大，P 2减小，P 1减小；P 2为0，P 1为0。

【典例分析】一、变压器的构造和原理【典例1】关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( ) A ．通有正弦式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得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【变式1】关于理想变压器，下列说法正确的是( ) A ．变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用 B ．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率 C ．正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压 D ．变压器可以把其他形式的能转化为电能 二、变压器的电压、电流与匝数的关系【典例2】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 。

5.4 变压器学习目标1. 了解变压器的构造及几种常见的变压器． 2．理解互感现象和变压器的工作原理．(重点) 3．掌握理想变压器的电压与匝数的关系及应用．(重点)4．掌握理想变压器的功率关系，并导出原、副线圈中的电流关系及应用．(难点) 新知梳理知识点1 理想变压器的原理及基本规律 填一填 1．构造变压器由_________和绕在铁芯上的两个______组成，与交流电源连接的线圈叫______，与负载连接的线圈叫______．2．原理______现象是变压器的工作基础，由于原线圈中电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的______也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生____________．3．理想变压器没有____________的变压器． 4．电压与匝数关系原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的____________，即：U 1U 2＝n 1n 2.判一判1．变压器是利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能的转化（ ） 2．恒定电流接入变压器后也可发生互感现象，也可起到变压作用（ ） 3．变压器的铁芯由很薄的硅钢片叠合而成（ ）4．在理想变压器中原、副线圈的磁通量的变化率是一致的（ ） 5．理想变压器可以改变交变电流的频率（ ） 6．电流通过铁芯从原线圈流到副线圈（ ） 思考理想变压器的原、副线圈的电压与匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2，试探究原、副线圈的瞬时电压与匝数是否也成正比．合作探讨如图所示，为一变压器结构示意图．探讨1：当在a 、b 端接入恒定电源时，接在副线圈上的灯泡能否发光？探讨2：变压器中闭合铁芯的作用是什么？ 核心点击1．变压器的工作原理原线圈上加交变电压时铁芯中产生交变磁场，即在副线圈中产生交变磁通量，从而在副线圈中产生交变电动势；当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向外界负载供电．从能量转化角度看，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置，一般地说，经过转化后电压、电流均发生了变化．2．理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁．(2)原、副线圈不计内阻，即不产生焦耳热． 3．电动势关系由于互感现象，且没有漏磁，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦΔt ，根据法拉第电磁感应定律有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt ，所以E 1E 2＝n 1n 2.4．电压关系由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1＝E 1，副线圈两端的电压U 2＝E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2. 当有多个副线圈时，则有：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝… 5．功率关系对于理想变压器，不考虑能量损失，P 入＝P 出． 6．电流关系由功率关系，当只有一个副线圈时，I 1U 1＝I 2U 2，得I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1. 当有多个副线圈时，I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋… 得I 1n 1＝I 2n 2＋I 3n 3＋… 自主检测1．(多选)关于变压器，下列说法正确的是（ ） A ．变压器的工作原理是电磁感应 B ．所有变压器的工作基础都是互感现象C ．各种电流接入变压器的输入端，变压器都能持续正常工作D ．只有交变电流接入变压器的原线圈中，变压器才能持续正常工作2．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1 ，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U .原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则（ ）A ．U ＝66 V ，k ＝19B ．U ＝22 V ，k ＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝133．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝2∶1，和Ⓐ均为理想电表，灯泡电阻R L ＝6 Ω，AB 端电压u 1＝122sin 100πt (V)．下列说法正确的是（ ）A ．电流频率为100 Hz B.的读数为24 VC ．Ⓐ的读数为0.5 AD ．变压器输入功率为6 W指点迷津关于变压器关系式的两点说明1．对于公式U 1U 2＝n 1n 2，无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的．2．由I 1I 2＝n 2n 1知，对于只有一个副线圈的变压器：电流与匝数成反比．因此，变压器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．知识点2 变压器工作时的制约关系及动态分析合作探讨如图所示为理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，请探究以下几个问题：探讨1：保持滑动变阻器触头P的位置不变，当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数如何变化？变压器的输出功率如何变化？探讨2：单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数如何变化？变压器的输出功率如何变化？原线圈的电流、输入功率如何变化？核心点击1．电压制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2＝n2U1/n1.2．电流制约当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1＝n2I2/n1.3．负载制约(1)变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2＝P负1＋P负2＋…；(2)变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2＝P2/U2；(3)总功率P入＝P线＋P2，即变压器的输入功率是由输出功率决定的．4．频率关系原、副线圈中电流的频率相同．5．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R→I2→P2→P1→I1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.自主检测4．(多选)如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（）A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大5．如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变．副线圈连接交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R，则（）A．保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小B．保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大C．保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大D．保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大6．如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时（）A．A1的读数变大，A2的读数变大B．A1的读数变大，A2的读数变小C．A1的读数变小，A2的读数变大D．A1的读数变小，A2的读数变小指点迷津理想变压器动态问题的处理方法1．首先抓住三个决定原则：输入电压U1决定输出电压U2；输出电流I2决定输入电流I1；输出功率P2决定输入功率P1.2．把副线圈当作电源，研究副线圈电路电阻变化．3．根据闭合电路的欧姆定律，判定副线圈电流的变化、功率的变化．【参考答案】新知梳理 知识点1 填一填1．闭合铁芯 线圈 原线圈 副线圈 2．互感 磁场 感应电动势 3．能量损失 4．匝数之比 判一判1．√ 2．× 3．√ 4．√ 5．× 6．×思考 答案：当原线圈电压最大时，电流最大，但电流的变化率为零，此时副线圈中磁场最强，但磁通量的变化率为零，故此时副线圈两端的电压为零，即U 2＝0.可见，原、副线圈的瞬时电压与匝数不成正比．合作探讨探讨1：答案：当a 、b 接恒定电源时，原线圈中有恒定电流，穿过原、副线圈的磁通量不变，所以副线圈中没有感应电流，灯泡不发光．探讨2：答案：闭合铁芯的作用是形成一个闭合磁路，使副线圈中的磁通量的变化与原线圈中磁通量的变化基本相同．自主检测1．解析：变压器之所以能变压，是因为原线圈接交流电源时，有交变电流流过原线圈，引起穿过原、副线圈的磁通量发生变化，在原、副线圈中都产生了感应电动势，所以变压器的工作原理是电磁感应，选项A 正确；有一种变压器叫自耦变压器，它只有一个线圈绕在铁芯上，但有三个抽头，可升压、也可降压，这种变压器的工作基础是自感，也就是说，当变压器是利用两个线圈变压时，其工作基础是互感，当变压器是利用一个线圈变压时，其工作基础是自感，所以选项B 错误；变压器要想持续正常工作，原线圈必须接入交变电流，若接入直流电，原、副线圈中不可能出现持续的感应电动势，变压器不能持续正常工作，所以选项C 错误，D 正确．答案：AD2．解析：设原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，则I 1I 2＝n 2n 1＝13，故k ＝I 21RI 22R ＝19.设原线圈两端的电压为U 1，则U 1U ＝n 1n 2＝31，故U 1＝3U ，而原线圈上电阻分担的电压为13U ，故U3＋3U ＝220 V ，解得U＝66 V ．选项A 正确．答案：A3．解析：根据u ＝U m sin ωt 及U ＝U m2、理想变压器的规律、欧姆定律和电功率公式解决问题．根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即的读数为6 V ，选项B 错误；根据I 2＝U 2R L ＝66A ＝1 A ，即Ⓐ的读数为1 A ，选项C 错误；根据P 1＝P 2及P 2＝U 22R L ＝626 W ＝6 W ，选项D 正确．答案：D 知识点2 合作探讨探讨1：答案：理想变压器副线圈输出电压变大，通过负载电阻的电流增大，电压表和电流表的示数均变大，变压器的输出功率变大．探讨2：答案：对于理想变压器，输入电压一定时，输出电压也一定，当触头P 向上移动过程中，变压器负载电阻变大，由I 2＝U 2R 知I 2变小，故电压表示数不变，电流表示数变小，由I 1I 2＝n 2n 1可知，原线圈中的电流I 1也变小．而由P 2＝U 2I 2，P 1＝I 1U 1可知P 1、P 2均变小．故变压器的输入、输出功率变小．自主检测4．解析：本题是理想变压器的动态分析问题，首先要分清变量和不变量，其次明确各物理量间的制约关系．由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 亮度不随P 的滑动改变，故选项A 错误，选项B 正确；P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 2＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确．答案：BD5．解析：保持P 的位置不动，即原、副线圈的匝数比n 1n 2不变，故副线圈两端的电压U ′恒定，将R 的阻值增大时，由I ＝U ′R ＋R 0可知，副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A 正确；由P 0＝I 2R 0可知，R 0的电功率减小，B 错误；保持R 的阻值不变，将P 向上滑动时，原线圈的匝数n 1增大，由U ′＝n 2n 1U 可知，副线圈上的电压变小，由I ＝U ′R ＋R 0可知，副线圈中的电流变小，C 错误；由P 0＝I 2R 0可知，R 0的电功率减小，D 错误．答案：A6．解析：当滑动触头下移时，R 3变小，R 总变小，I ＝UR 总，U 不变，I 变大，U 并＝U －UR 1变小，通过R 2的电流变小，I A2＝I －I R 2变大，A 2的示数变大，由原、副线圈电流与匝数成反比，可知A 1的示数变大．答案：A。

5.4 变压器【学习目标】1.互感现象是变压器的工作基础，变压器工作时有能量损失，变压器的输出功率与输入功率之比叫做变压器的效率。

理想变压器的效率为100%。

2．理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系为U 1U 2＝n 1n 2。

3．如果理想变压器的副线圈只有一个，则P 1＝P 2，即U 1I 1＝U 2I 2，得出原、副线圈电流与匝数的关系为I 1I 2＝n 2n 1。

4．所有变压器不改变交变电流的频率，理想变压器不改变功率。

【基础知识梳理】 一、变压器的原理 1．变压器的构造由 和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。

(1)原线圈：与 连接的线圈，也叫 。

(2)副线圈：与 连接的线圈，也叫 。

2．变压器的工作原理变压器工作的基础是 现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过 线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生 。

3．作用改变交变电流的 。

二、电压与匝数的关系 1．理想变压器没有 的变压器，也是一个理想化模型。

2．电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的 之比，即：U 1U 2＝ 。

3．两类变压器副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫 变压器；副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫 变压器。

三、两种互感器 1．电压互感器把高电压变成低电压。

它的原线圈 在高压电路上，副线圈接入交流电压表，如图甲所示。

2．电流互感器把大电流变成小电流。

原线圈 在被测电路中，副线圈接入交流电流表，如图乙所示。

【基础题组自测】 1．自主思考——判一判(1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压。

( ) (2)实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。

( )(3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率。

( )(4)理想变压器是客观存在的。

( ) (5)U 1U 2＝n 1n 2适用于任何理想变压器。

高中物理 5.4变压器导学案新人教版选修5、4变压器导学案新人教版选修3-2策略与反思纠错与归纳【学习目标】1、了解变压器的构造、2、理解互感现象，理解变压器的工作原理、3、理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决问题、4、理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决问题、5、知道课本中介绍的几种常见的变压器、重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数，电流与匝数的关系难点：分析解决理想变压器基本问题【自主学习】复习回顾1、产生感应电动势的条件是：_____________________________、感应电动势大小与________成正比、法拉第电磁感应定律的表达式为__________________、2、家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是________V的________电流，而交变电流在送往住户前的电压都很高，要想得到用户需要的电压，就必须经过________改变电压、预习导学一、变压器1、定义：用来改变的设备，称为变压器、2、构造：变压器由一个铁芯和两个线圈组成的、二、理想变压器1、理想变压器是一种模型、理想变压器有三个特点：（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都、（2）线圈绕组的电阻，无能损现象、（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象、2、理想变压器的变压原理：是现象，即是变压器变压的成因、3、能量转换：变压器是把电能转化为又把磁场能转化为的装置、三、几种常用的变压器1、自耦变压器2、调压变压器3、互感器①电压互感器②电流互感器【合作探究】探究一、理想变压器的基本关系（1）输出功率等于输入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2、（2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比：、U1/U2=n1/n2（3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈）：I1/I2=n2/n1、（4）原副线圈的交变电流的周期T和频率f相同、探究二、理想变压器的三个决定关系（1）理想变压器功率决定功率、当副线圈空载时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零，并且输入功率随着负载的变化而变化、若同时有多组副线圈工作，则U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn成立、（2）理想变压器线圈两端电压由线圈两端电压和匝数比所决定、无论副线圈是否有负载，是单组还是多组，每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足＝…、（3）理想变压器线圈中的电流决定线圈中的电流、原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流关系为n1I1＝n2I2＋n3I3＋…，其中n2、n3…为工作的副线圈的匝数、探究三、理想变压器的动态分析【例1】一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R、设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2、当R增大时()A、I1减小，P1增大B、I1减小，P1减小C、I2增大，P2减小D、I2增大，P2增大【独立思考】当负载增大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？【例2】理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是()A、穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B、穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C、原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D、正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1【例3】一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝________，通过原线圈的电流I1＝________A【例3】一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5、原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1所示、副线圈仅接入一个10 Ω的电阻、则()A、流过电阻的电流是20 AB、与电阻并联的电压表的示数是100 VC、经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD、变压器的输入功率是1103 W【当堂检测】1、在正常工作的理想变压器的原副线圈中，数值上不一定相等的物理量为（）A、交流电的频率B、端电压的最大值C、电流的有效值D、电功率2、对于理想变压器，下列说法中正确的是（）A、原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大B、原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流增大而增大C、原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变化而变化D、当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零3、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2、已知n1>n2，则（）A、U1>U2，P1＝P2B、P1＝P2，I1<I2C、I1<I2，U1>U2D、P1>P2，I1>I24、图中，a、b为输入端，接交流电源，c、d为输出端，则输出电压大于输入电压的电路是（）5、某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图4所示、将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是()A、原、副线圈电压比为n2∶n1B、原、副线圈电流比为n1∶n2C、原、副线圈电压比为n1∶n2D、变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n26、如图5所示，理想变压器的原线圈接在u＝220sin100πt V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻、原、副线圈匝数之比为2∶1、电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是()A、原线圈中电流表的读数为1 AB、原线圈中的输入功率为220 WC、副线圈中电压表的读数为110 VD、副线圈中输出交流电的周期为50 s7、如图7所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开、当S接通时，以下说法中正确的是()A、副线圈两端M、N的输出电压减小B、副线圈输电线等效电阻R两端的电压将增大C、通过灯泡L1的电流减小D、原线圈中的电流增大8、如图所示理想变压器原副线圈匝数之比:n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R连接组成闭合回路，当直导线AB在匀速强磁场中沿导轨匀速地向左作切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为 ( )A、0B、3mAC、48mAD、与R值大小无关9、如图9所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器、变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V，0、25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计、求：(1)降压变压器初级、次级线圈匝数比、(2)发电机的输出功率、[来源:Zxxk、Com]。

5.4变压器一课前预习案【学习目标】1、了解变压器的构造与原理、理解变压器的电压关系、电流关系、功率关系。

2、用演示可拆变压器得到变压器变压规律。

3、体验实验动手的乐趣，培养动手和观察能力。

【重点难点】电压关系与功率关系的理解与应用【自主预习】1、产生感应电动势条件是什么？2、法拉第电磁感应定律内容3、什么是互感现象？4、变压器结构观察变压器模型: 总结变压器基本构造：______________________________画出变压器在电路中的符号：5、理想变压器理想变压器“理想”在哪些方面？二课中探究案【自主学习】探究任务1、根据对教材的阅读，结合可拆变压器，说说变压器都有哪些部件构成，它在电路图中的符号是什么样的？探究任务2、变压器的工作原理变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通？当给原线圈接交变电压U1时，副线圈电压U2是怎样产生的？演示实验：思考：变压器为什么不改变恒定电流的电压？跟踪练习1．下列正确说法是A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用探究任务3：理想变压器同学们，通过阅读教材和查阅你们手头的资料，你们认为什么样的变压器才是理解理想变压器呢？理想变压器的输入功率与输出功率的有什么样的关系？对理想变压器的概念还有哪些不理解的问题？3、变压器原、副线圈电压与匝数关系理论推导：理论和实验都证明变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系？结论： 公式： =跟踪练习2．要使电压经过变压器后升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？3．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36v ，这个电压是将380V 的电压降压后得到的。

如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？探究任务 4.根据你对理想变压器的理解，你能推导出原线圈与副线圈中的电流关系吗？跟踪练习4．利用一变压器将220V 的交变电流电压降为36V ，若原线圈为1100匝，则副线圈匝数________匝，若副线圈接入“36V 12W ”的灯泡正常发光，则输出功率为________W ，输入功率为________W ，原线圈电流为________A.5．（08年海南）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u ＝U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5 Ω的负载电阻．若U 0＝V ，ω＝100π Hz ，则下述结论正确的是 A ．副线圈中电压表的读数为55 VB ．副线圈中输出交流电的周期为1s 100πC ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD．原线圈中的输入功率为6.如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n 1:n 2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U ，则次级线圈的输出电压为 ( ) A.2U B.3U C.U 52 D.U 4321U U 21nn（2）变压器原、副线圈的匝数之比．（3）当开关S 打在1上时，变压器的输入功率是多少？三 课后提升案1．如下图所示，A 、B 、C 、D 是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )2．如图甲，回字形线圈两端绕有两线圈，在线圈l 1中通入电流 i 1后，在2l 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈l 1中的电流i 1随时间变化图线是下图中的（ ）（l 1、l 2中电流正方向如图甲中箭头）3. 如图所示，一理想变压器的变压比为3∶1，图中四只灯泡完全相同.在L 1、L 2、L 3正常发光的条件下，若断开L 4，则 ( ) A 、L 1、L 2、L 3变亮 B 、L 1、L 2、L 3变暗C 、L 1变亮，L 2、L 3变暗D 、L 1变暗，L 2、L 3亮度变亮iii i i。

选修3-2-5.4变压器课时：1课时设计人：张文学审核人：张砚花[学习目标]：1.了解变压器的结构和工作原理2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律【学法点拨】用电常识：照明灯电压------220 伏机床上照明灯------36 伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压------几万伏远距离输电------几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压交流电因其随时间_________变化,如下图的基本构造图，可以利用上一章学习的__________知识来改变电压以适应各种不同的需要——变压器就是________________的设备【自主学习】一、变压器的构造（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（2）原线圈初级线圈匝数用n1表示（3）副线圈次级线圈匝数用n2表示（4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示.2.电路图中符号_______________3、铁芯与线圈互相绝缘，变压器副线圈和原线圈电路是否相通？在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？【思考讨论】1.若给原线圈接直流电，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？2.若给原线圈中加入均匀增加的电流I，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？3. 若给原线圈中加入周期性的交变电流i，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？【合作探究】阅读教材41页探究实验部分二、理想变压器（不计过程中的能量损失）的变压规律（一）电压与匝数的关系：1.闭合铁芯内各处的△Φ/△t的关系？__________________________________2.两侧线圈内的感应电动势关系？_____________________________________3.理想线圈R内__________那么U1与E1,U2与E2的关系？____________________即可得到U1，U2，n1，n2的关系式__________________例1、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V 的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝(二) 电流与匝数的关系理想变压器故能量损耗_________, P 入______P 出。

高中物理 5.4变压器导学案新人教版选修变压器【学习目标】1、知道变压器的构造，说出变压器的工作原理2、记住理想变压器原、副线圈中电压与匝数关系、电流关系，并能应用分析解决问题3、理解理想变压器原、副线圈中功率关系、电流关系，并能应用分析解决问题预习案一1、变压器的原理（阅读课本68-69页）（1）构造：原线圈：也叫_______,与________相接副线圈：也叫_______,与________相接铁芯：由涂有_______的硅钢片叠合而成U1n1n2U2I1I2U1n1n2U2I1I2或铁芯I1n1原副U1n2U2I2（2）符号：（3）工作原理：原线圈上加上交变电压U1时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要引起________________，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生__________，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

说明：在原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象。

所以变压器只能在______电路中工作；_____________是变压器的工作原理；_________是变压器的工作基础。

（4）能量转换方式由于互感现象，原、副线圈间虽然不相连，但电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈，其能量转换方式为：___________转化为____________再转化为__________2、电压与匝数的关系（阅读课本69-71页）（1）理想变压器：忽略___________________________________________的变压器叫理想变压器，是一个理想化的模型。

实际的变压器工作时有能量损失，如电流经过变压器线圈时会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热（涡流）（2）电压关系：实验和理论分析表明，对于理想变压器，原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的__________之比，即______________________。

§5.4变压器【学习目标】：1、知道常见的变压器，并且熟悉变压器的结构。

2、了解变压器的工作原理，知道变压器工作过程中的能量转化。

3、探究变压器的原副线圈中的电压与匝数的关系。

【学习重点、难点】：变压器原副线圈中的电压与匝数的关系并会做相关计算【回顾复习】：1﹑发生电磁感应现象产生感应电流的条件？2﹑法拉第电磁感应定律解决的是什么问题？3﹑例题分析：（1）开关闭合，电路稳定后，电流计有没有示数？（2）开关闭合和断开的瞬间可以观察到什么现象？为什么？（3）移动滑动变阻器的滑片又可以观察到什么现象？为什么？【自主学习】：一、变压器的构造 1.构造：（1）铁芯（2）原线圈（初级线圈） （3）副线圈（次级线圈）铁芯与线圈相互绝缘2.变压器的示意图：输入电压用U1表示; 3.变压器在电路中的符号： 输出电压用U2表示二﹑变压器的工作原理------互感现象 阅读课本《思考与讨论》，并且回答下列问题：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？1.铁芯与线圈互相绝缘，变压器副线圈和原线圈电路是否相通？2.若闭合和断开开关S 瞬间，我们会观察到什么现象？如何分析此想象3. 若给原线圈接直流电，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？4. 若给原线圈中加入均匀增加的电流I ，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？5. 在给原线圈接交变电压U 1后，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？总结变压器工作的原理：互感现象是变压器工作的基础．原线圈上加交变电压，原线圈中就有交变电流，在铁芯中产生交变磁通量，副线圈中引起感应电动势．若副线圈是闭合的，则副线圈中就要产生交变电流。

能量转化：变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能 → 磁场能 → 电能(U 1、I 1) (变化的磁场) ( U 2、I 2)电流的磁效应 电磁感应跟踪训练1：下列正确说法是（ ） A ．变压器也可能改变恒定电压B ．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C ．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D ．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用【合作探究】：三﹑探究变压器线圈两端电压与匝数的关系 分组讨论设计实验 实验目的：实验原理：实验器材：画出实验电路图：实验步骤：实验数据处理（设计一个表格）实验结论：_______________________________________________________________。