人教版高二物理选修1-1课件：3.4变压器 (共21张PPT)

U=1Leabharlann 2U m = 0.707 U m
I=
1 2
I m = 0.707 I m
新课导入
世界第一高水坝——长江三峡大坝，巍然耸 立在湖北省宜昌市。三峡电厂的投产，改善了我 国一些地区的电力供应。远在几千千米之外的你 家，也许使用的就是三峡电。
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 电视机显像管却需要10000伏以上电压 大型发电机交流电压------几万伏 远距离输电------几十万伏
理论分析法:
原线圈 副线圈
ΔФ Ｅ1＝ n1 Δt

E1 = E2
ΔΦ Ｅ2＝ n2 Δt
U1
U2
n1 n2
而 E1 =U1 E2 =U 2
U 1 n1 所以： = U 2 n2
即： 原、副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。
U 1 n1 U 2 n2
1．当n2 >n1 时，U2>U1
—— 升压变压器 2．当n2 = n1时，U2=U1 —— 等压变压器 3．当n2 <n1时，U2 <U1 —— 降压变压器
原线圈通以变化的电流时,会产生变化的磁场， 磁通量是全部集中在铁芯内，不管闭合铁芯上绕多少 匝线圈，穿过每组线圈的磁通量的变化率相同。 因此：在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪 个线圈的电压就高。 能的转换： 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 (U1、I1) 磁场能 (变化的磁场) 电能 ( U2、I2)
变压器
原线圈
闭合铁芯
副线圈
电路图中变 压器符号：
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
演示
1．实验仪器： 变压器、学生电源、灯泡
动画：变压器
2．过程分析：
开关闭合，小灯泡发光
（1）铁芯分析： 原线圈中的交变电 流会在铁芯中产生交变 的磁通，铁芯中磁场的 强弱和方向也都在不断 变化。
（2）原线圈分析： 原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁 场，由于交变电流的大小和方向都在不断 变化，所以铁芯中的磁场也不断发生变化。
铁芯
副线 U2 圈
∽ U1
原线 圈
n1
n2
u
0
t
探究变压器两个线圈的电压关系 闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的 转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁 通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程 中损失很小，为了便于研究，物理学中引入 了一种理想化模型------理想变压器。 理想变压器特点： （1）变压器铁芯内无漏磁。 （2）原、副线圈不计内阻。
交流便于改变电压 以适应各种不同的需要 变压器就是改变交流电压的设备
在输电过程中，各种变压器发挥着极其重 要的作用。变压器是电气化社会不可或缺的重 要设备。我们身边有形形色色的变压器。
变压器的结构
（1）原线圈：变压器是由铁芯和绕在铁芯上 的线圈组成的。变压器的一个线圈跟前一级电路 连接，叫做原线圈，也叫初级线圈。 （2）副线圈：另一个线圈跟下一级电路连接， 叫做副线圈 ，也叫次级线圈。
知识回顾
1．交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 2．交变电流的产生： 闭合线圈在匀强磁场中沿着垂直于磁场的轴匀 速转动 3．交变电流的变化规律： 表达式： i=Imsinωt ，u=Umsinωt
Um
u
0 - Um
3T 4
T 4 T 2
T
t
4．描述交流的物理量 （1）周期T：完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率f：1s内交变电流完成周期性变化的次数。 （3）关系：互为倒数。我国使用的频率是50 Hz。 5．电容器主要应用： 隔直流，通交流。 6．交流的有效值： （1）使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内 产生的热量相等 （2）有效值与峰值的大小关系：
1．理想变压器输出功率等于输入功率
即:
P 出 = P入
U1I1=U2I2
也可写成:
2．理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
此公式只适用于一个副线圈的变压器
课堂小结
一、变压器的构造： 由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原、副线圈组成。 或称初级、次级线圈。 二、电路符号图： n2 n1 n2 n1 无铁芯 三、变压器的作用： 升高或降低交流电压，且
有铁芯
I 1 U 2 n2 I 2 U 1 n1
四、变压器的工作原理：互感。
（3）副线圈分析： 副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通 过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈 内产生了感应电动势。线圈的各匝导线之间是相 互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整 个线圈的感应电动势。
若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产 生感应电流？
改变原线圈或副线圈的匝数，会产生怎样 的效果？