人教版选修1-1第三章 3.4 变压器

变压器
课
题
．培养学生实事求是的科学态度。

探究变压比和匝数比的关系。

探究变压比和匝数比的关系。

（3）原线圈接低压交流电源n 1=
2
1
n 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。

）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）注意人身安全。

只能用低压交流电源，电源电压不能超过12V
）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
1
1n U = 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
（三）课堂总结、点评
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。

B．电流的有效值
D．磁通量变化率
】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，
为原线圈中的电流，则（C ）
由a合到b时，I1将增大
由b合到a时，R消耗功。

物理(人教版选修1 1)教案：3.4变压器物理(人教版选修1-1)教案：3.4变压器第四节变压器教学目标：1、2、3、4了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压。

由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。

了解几种常见的变压器类型及其应用。

体验科学探究过程，培养实验设计、分析和演示能力。

教学过程：注：发电机送电后，需要将其运输数千米。

发电站需要提高电压，然后才能将其传输到远程设备。

家用电压为220V，地铁机车电压为750V。

远距离发送的电压太高，无法直接使用。

变电站中的电压应先降低，然后才能发送给用户。

注：因此，在传输过程中，各种变压器起着极其重要的作用。

变压器是电气化社会中不可缺少的重要设备。

我们周围有各种各样的变形金刚。

首先，变压器的结构说明：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．另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈二、变压器为什么能改变电压演示实验实验仪器：变压器、学生电源和灯泡。

实验过程：①一个线圈连接学生电源的交流输出端，另一个线圈连接小灯泡的两端，闭合学生电源的开关，会看到小灯泡发光一②改变学生电源的电压，重复以上实验③原线圈与副线圈对调，重复以上实验④换用其他线圈，重复以上实验实验现象：小灯泡发光，改变学生电源电压，改变灯泡亮度，初级线圈和次级线圈切换，灯泡亮度改变问：小灯泡没有直接跟电源连接，为什么能发光？（变压器的原理是电磁感应定律，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，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化。

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。

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）问：电压比和匝数比之间的关系是什么？（U1:U2=N1:N2）Q：电流比和匝数比之间的关系是什么？（i1:i2＝n2；n1）第四节、变压器板书设计1.升压和降压需要变压器I.变压器结构1、变压器是由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成的。

第四节变压器A级抓基础1．如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )解析：A、D接的是直流恒定电压的电源，不能改变电压，A、D 错；B的副线圈匝数小于原线圈的匝数，是降压器，B错．答案为C.答案：C2．(多选)对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是( ) A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B．铁芯是用来导电的C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D．副线圈相当于一个电源解析：原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确．答案：CD3．(多选)理想变压器工作时，原线圈输入与副线圈输出的物理量一定相同的是( )A．电压有效值B．电流有效值6．(多选)理想变压器原线圈两端电压不变，当副线圈电路中的电阻减小时，以下说法正确的是( )A．输出电流增大，输入电流减小B．输出电流增大，输入电流也随着增大C．输出电压保持不变D．输出功率和输入功率都增大解析：理想变压器原线圈两端电压不变，因原、副线圈匝数之比不变，则副线圈电压也不变，C正确；当副线圈电路中的电阻减小时，由I＝可知，输出电流增大，则输入电流也随着增大，B正确；由P＝可知，输出功率增大，输入功率也增大，D正确．答案：BCD7．如图为一台理想变压器，当原线圈接到220 V交流电源上时，副线圈两端的电压为36 V，则此变压器( )A．输入功率稍大于输出功率B．原线圈的匝数小于副线圈的匝数C．根据电磁感应的原理制成D．原线圈中的电流大于副线圈中的电流解析：对理想变压器，输入功率等于输出功率，即U1I1＝U2I2，又由于U1＞U2，所以I1＜I2，A、D均错；根据U1∶U2＝n1∶n2可知，原线圈的匝数大于副线圈的匝数，B错；理想变压器根据电磁感应的原理制成，C对．答案：CB级提能力8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，当导体棒l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 mA B．0C．48 mA D．与负载R的值有关解析：变压器只能工作于交流电路中，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路中，导体棒l向左匀速切割磁感线时，在原线圈中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势出现，所以无电流通过．故选项B正确．答案：B9．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是( )A．副线圈两端的输出电压减小B．电阻R两端的电压减小C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流减小解析：因为原线圈输入电压不变且原、副线圈的匝数比一定，由变压器的原理＝知，副线圈输出电压U2也不变，选项A错误；开关闭合后两灯泡并联，电阻减小为，总电阻减小，副线圈的电流增大，输电线的等效电阻R两端的电压增大，故选项B错误；开关闭合后输电线的等效电阻两端的电压增大，L1两端的电压减小，由欧姆定律可知通过L1的电流减小，故选项C正确；由原、副线圈的电流比等于匝数的反比可知，通过原线圈的电流变大，故选项D错误．答案：C10．(多选)如图所示，利用一理想变压器给一个电灯供电，在其他条件不变时，若增加副线圈的匝数，则( )A．灯亮度减小B．电流表示数增大C．电压表示数增大D．变压器的输入功率不变解析：若增加副线圈的匝数，次级电压升高，电压表的示数增大，输出电流增大，电灯的亮度增大，输入电流也增大，输入功率增大．答案：BC。

变压器教学目标1．复习法拉第电磁感应定律，分析研究闭合矩形线圈在磁场中转动产生感应电流特点．2．掌握交流电变化规律．3．理解交流电的有效值．4．掌握变压器工作原理及规律．5．知道变压器的输入功率随输出功率增大而增大，知道变压器原线圈中的电流随副线圈电流增大而增大．6．培养综合应用电磁感应知识解决复杂问题的能力．教学重点、难点分析1．交流电的产生和变化规律．2．交流电有效值的计算．教学过程设计教师活动一、交流电复习提问：法拉第电磁感应定律的内容是什么？学生活动电路中感应电动势大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，启发引导：一个矩形闭合线框在磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，情况将如何？如图3-10-1：线框边长 ab=dc=L1ad=bc=L2OO′为过ad、bc中点的轴．从图示位置开始计时，经过时间t，线圈转过角度θ=ωt，此时ab线圈产生总电动势e=ab+ dc=BL1L2ωsinωt记作e=E m sinωt记作i=I m sinωte和i随t按正弦规律变化．教师引导总结：板书：一、交流电1．产生：闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化，称交流电．上述交流电随时间按正（余）弦规律变化，称正（余）弦交流电．2．交流电的变化规律（1）函数表达式：（2）图像：以e（i、u）为因变量，t或ωt为自变量，作图．3．描述交流电的周期性变化规律的物理量（1）周期（T）：单位：秒s（2）频率（f）：单位：赫兹Hz二者关系：（3）角频率（ω）单位：弧度/秒（rad/s）4．交流电的有效值提问：转动线圈中产生的交流电在t时间内产生的热是如何计算呢？若t=0时，线圈平面在平等磁场位置则同理可推证e=m cosωti=L m cosωte和i随按余弦规律变化．瞬时电动势e=m sinωt或e=m cosωt瞬时电流i=I m sinωt或i= I m cosωt输出路端电压u=iR=I m Rsinωt=U m sinωt或 u=U m cosωt——完成一次周期性变化所需要的时间——交流电在ls内完成周期性变化的次数——角速度，线圈在t时间内转过的角度分析：交流电的e和i随时间作周期性变化，用最大值和瞬时值都不合适，用平均值太粗略．——根据电流的热效应，让交流电和恒定电流分别通以同样阻值的电阻．如果在相同的时间内产生的热是相同的，则此恒定电流就叫做这个交流电的有效值．引入交流电有效值：（1）正弦交流电有效值跟最大值的关系：（2）通常说的交流电的值指的是有效值．交流电设备上标有的额定电压、额定电流指的是有效值，交流电表的读数也是有效值．[例1] 图3-10-3为一交流电的电流随时间而变化的图像，则此交流电流的有效值是______．根据交流电的定义：解得I有=5A二、变压器1．作用：改变交流电的电压．2．构造：闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈．3．工作原理：电磁感应．过程分析．原线圈AB端输入交流电→在闭合铁芯中产生交变磁场→引起CD回路中磁通电变化→CD中感应电流（同频交流电）．能量关系：对理想变压器：AB端输入电能（电功率）=CD端输出电能（电功率）．e1=N1△P/△t=U1e2=N2△P/△t=U2U1/U2=N1/N2教师提问：电流满足什么关系？若有两个以上副线圈，将如何？由于P1=P2+P3+…I1U1=I2U2+I3U3+…变压器的输入功率随输出功率增大而增大，P入=P出在输入电压一定时，原线圈中电流随副线圈电流增大而增大．成立）5．电能的输送提问：输送的原则是什么？电能损失主要有哪些方面？怎样减少输电线上热损？——角度，线圈在t时间内转过的角度．一般输电线路．——在输送功率一定的前提下，尽可能减少输送过程中损失．——（1）输电线上热损失，P=I2R线（2）辐射电磁能——讨论：减小R线不足取，有效途径是减小电流强度，在P一定条件下，即提高输送电压．[例2] 在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上损耗的电功率：A．随着输电线电阻增大而增大B．和输送电压的平方成反比C．和输电线上的电压降的平方成正比D．和输电线上的电流强度的平方成正比——P r=I22r可见r大，P r也大，A正确．I2大，P r也大，D正确．U2输送电压正确答案：ABCD同步练习一、选择题1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生感应电动势为e=m cos ωt．若将线圈转速加倍，其他条件不变，则产生的电动势为[ ]A．e=m cos2ωt B．e=2m cos2ωtC．e=2m cosωt D．e=m cosωt2．上题中，若将磁场加倍，其他条件不变，则产生的电动势为 [ ] 3．如图3-10-4所示，理想变压器的原线圈与灯泡A串联后，加上交流电压U1，副线圈两端电压为U2，接有B和C两个灯泡，若A、B、C是三个相同的灯泡，且均正常发光，则U1∶U2为： [ ]A．4∶1 B．2∶1C．3∶1 D．1∶14．如图3-10-5所示，abcd是边长为L、匝数为N的正方形线圈，放在如图所示的均匀磁场中．现将线圈以bc为轴在磁场中迅速翻转180°，在翻转过程中： [ ]A．磁通量没有变化，线圈中没有电流B．磁场B越大，在磁场中通过的电量就越多，电量多少与翻转快慢无关C．翻转的越快，则外力做功越多D．线圈电阻越大，线圈产生的热量就越多二、计算题5．有一理想变压器，原副线圈的匝数比为100，原线圈上所加电压为23kV，副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220V．求供电导线上损失的电功率．6．一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感强度大小为0.8T．初始位置如图3-10-5所示，线圈以ab为轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm，线圈的总电阻是100Ω．求（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值．（2）线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式．（3）线圈转动1分钟内产生的焦耳热．7．如图3-10-6所示，矩形闭和线圈abcd的边长分别为L1和L2，电阻为R，ab边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁场的边界处，磁感强度大小为B．某时刻线圈位置如图所示，磁感线垂直线圈平面，方向向里．线圈绕固定转动轴匀速转动，角速度为ω．从图示位置开始计时，规定电流沿abcd方向流动为正方向．（1）在直角坐标系画出线圈内感应电流随时间变化的关系图像．（至少画出两个周期）（2）求出该感应电流的有效值．8．AB两块金属板，相距d平行放置．两板间加有周期为T的低频交变电压，当B板接地时，A板电势U A随时间t变化的图线如图3-10-7所示．t=0时，将一带负电的粒子从B板处由静止释放．在0要使该粒子能够到达A板．求交变电压的周期T至少多大？参考答案1．B 2．C 3．C 4．B C 5．50W 6．（1） 12V （2） e=12cos5t （V）（3）43.2J7．（1）略（2）提示：根据正弦交流电有效值和最大值关系，8．（作者：人大附中黄群飞）。

四、变压器学习目标知识脉络1．知道变压器的基本构造．2．理解变压器的工作原理．(难点)3．学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题．(重点)4．知道常见的变压器的类型及它们的应用．(难点)变压器的结构[先填空]1．结构如图3-4-1中的实物是示教变压器，它像各种变压器一样，主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈(也叫绕组)两部分组成，铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成．图3-4-1工作时，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(初级绕组)；另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈(次级绕组)．2．作用能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率．3．常用符号如图3-4-2甲所示，是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成．图3-4-2乙是变压器的符号．甲乙图3-4-2[再判断]1．变压器主要用铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．(√)2．变压器不但能改变交流电流，也能改变直流电压．(×)3．变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有电流输出．(×)[后思考]1．变压器的铁芯是由什么构成的？【提示】变压器的铁芯是由硅钢片叠合而成．2．变压器能改变交变电流的频率吗？【提示】变压器能改变交变电流的电压、电流，不能改变周期、频率．变压器为什么能改变电压[先填空]1．电磁感应现象是变压器的工作基础．当原线圈通过电流时，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，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化，通过铁芯副线圈中的磁场也在不断变化，于是副线圈内产生了感应电动势．2．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．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．[再判断]1．变压器的工作原理是电磁感应．(√)2．变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√)3．变压器的输出功率决定输入功率．有P入＝P出．(√)[后思考]1．变压器为何不能改变恒定直流电压？【提示】变压器的工作原理是电磁感应，产生感应电动势的条件是磁通量发生变化，恒定直流电的磁场不变，故变压器不能改变恒定直流电压．2．理想变压器原、副线圈的两端电压与匝数之比有怎样的关系？【提示】U1U2＝n1n21．变压器的工作原理电磁感应现象．当交变电流通过原线圈时，由于电流的大小和方向在不断改变，所以铁芯中的磁场也在不断变化，这样变化的磁场就在副线圈中产生感应电动势，由于原、副线圈匝数不同，所以副线圈中输出的电压与原线圈中的电压不同，这样就达到了改变交流电压的目的．2．理想变压器变压器在不考虑线圈的热损失和铁芯发热损失的能量时，输入功率和输出功率相等．理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内，穿过原、副线圈的磁通量相同，穿过每匝线圈的磁通量的变化率也相同，因此每匝线圈产生的感应电动势相同，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．因此在同一个铁芯上，匝数多的线圈的电动势高，所以理想变压器原、副线圈的两端电压与匝数成正比，即U1U2＝n1n2.3．理想变压器原、副线圈基本量的关系基本关系功率关系P入＝P出电压关系U1U2＝n1n2，与负载、副线圈的多少无关频率关系f1＝f2(变压器不改变交流电的频率)因果关系(n1和n2不变时) (1)由U2＝n2n1U1可知U1决定U2，即原线圈两端电压决定副线圈两端的电压(2)由P入＝P出可知输出功率决定输入功率，功率按需分配4．变压器的种类(1)升压变压器：n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升高，这种变压器叫升压变压器．(2)降压变压器：n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫降压变压器．1．(多选)如图3-4-3所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是()【导学号：46852062】图3-4-3A．图中M是闭合的铁芯B．发电机应与线圈I相连，升高后的电压由c、d两端输出C．电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D．变压器是根据电磁感应原理工作的【解析】由题设知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故Ⅱ为输入端即接发电机，Ⅰ为输出端，选项B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能，所以C项错．故选A、D.【答案】AD2．如图3-4-4所示，变压器原、副线圈匝数比为1∶2，则副线圈中电压表读数为()【导学号：46852063】图3-4-4A ．0 VB ．2 VC ．4 VD ．8 V【解析】 由于原线圈接的是直流电源，所以通过副线圈的磁场不变，因此副线圈中电压表读数为0，选项A 正确．【答案】 A3．如图3-4-5所示，可以将电压升高后供给家用电灯的变压器是( )【导学号：46852064】图3-4-5A ．甲图B ．乙图C ．丙图D ．丁图【解析】 变压器只能变交流，不能变恒定直流，故选项A 、D 错误．由U 1U2＝n 1n 2知，欲升压则需n 1<n 2，故丙图正确． 【答案】 C4．如图3-4-6所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V 60 W ”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )图3-4-6A．电流表的示数为3 2 220 AB．电源输出功率为1 200 WC．电流表的示数为3 220AD．原线圈端电压为11 V【解析】由灯泡正常发光可知，副线圈电压为220 V，由U1U2＝n1n2可知，原线圈电压U1＝20×220 V＝4 400 V，选项D错；又因输入功率等于输出功率，P1＝P2＝60 W，故选项B错；电流表读数为有效值，原线圈中电流I1＝P1U1＝604 400A＝3220A，故选项A错，选项C正确，故选C.【答案】 C5．一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝20∶1，原线圈接入220 V的交流电压，副线圈向一电阻为110 Ω的用电器供电，则副线圈中的电流为()【导学号：46852065】A．2 A B．0.1 AC．0.5 A D．0.005 A【解析】由U1U2＝n1n2得U2＝n2n1U1＝120×220 V＝11 V，副线圈中电流为I2＝U2R＝11110A＝0.1 A，故选项B正确．【答案】 B1．变压器能改变交流电的电压、电流，不能改变周期、频率．2．变压器遵守能量守恒定律：P入＝P出．高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

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变压器教学目标1、了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压。

2、由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。

3、了解几种常见的变压器类型及其应用.重点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难点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教法及教具教练结合启发式教学过教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动一、自主学习【问题1】各种不同等级的发电机发出的交流电压各不相同，怎样才能并入电网实现远距离电能输送？各种不同的用电器所需的电压不同,而电网输送过来的电压太高。

怎样才能满足各种用电器的电压需要？【问题2】在日常生活中,你在哪些场合见过变压器？见过什么样的变压器？在你见过或使用过的家用电器学生认真听讲学生回答问题程教学过程中，哪些可能含有变压器？查一查家用电器的电路图,验证你的猜想是否正确,并想一想它们有什么作用？【问题3】试画出变压器的实物简图和电路符号图。

【问题4】变压器是用电器还是电气设备？对于实际变压器，有哪些因素会引起能量的损失？变压器制造时有何措施可减少电能损失？二、合作探究【问题1】变压器的原理①利用桌上的器材(学生电源、可拆变压器、灯泡）按图3。

3.4 变压器[学习目标定位] 1.了解变压器的基本构造，知道变压器为什么能够改变交流电压及其和实际变压器的区别.2.通过实验和理论探究，总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解几种常见的变压器类型及其应用.4.体验科学探究过程，提高实验设计与分析论证能力．知识点一、变压器的结构1．变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成．2．原、副线圈原线圈：与电源(或电路的上一级)连接的线圈叫原线圈(也叫初级线圈)．副线圈：与负载(或电路的下一级)连接的线圈叫副线圈(也叫次级线圈)．二、变压器的工作原理1．原理电磁感应现象是变压器的工作基础．当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的磁场，就会引起副线圈中的磁通量的变化，从而产生感应电动势．2．变压器的作用：能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率.知识探究一、变压器的结构变压器组成如图1所示：图11．线圈：由漆包线绕制而成．原线圈连接前一级电路，副线圈连接下一级电路．2．铁芯：由硅钢片叠合而成．3．变压器的符号：如图2所示图2二、变压器的工作原理[问题设计]1．把学生电源、可拆变压器、灯泡按图3和图4连接并分别通入直流电和交流电，观察灯泡是否发光．通入交流电时取下可拆变压器的一块铁芯，使其不闭合，观察灯泡亮度是否变化？图3图4答案通入直流电时灯泡不发光，通入交流电时灯泡发光．通入交流电时取下可拆变压器的一块铁芯，使其不闭合，灯泡亮度明显减弱或不发光．2．理论探究：为什么变压器通以恒定电流灯不发光，而交变电流通过变压器能让灯发光？变压器的铁芯起什么作用？答案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，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化．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．变压器的铁芯起通畅磁回路，减小漏磁的作用．[要点提炼]1．变压器工作的基本原理和发电机一样，也是电磁感应现象．2．当原线圈两端加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁场，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁场，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象．3．穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大．4．能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置．三、变压器的电压比和电流比[问题设计]1．你能根据变压器的工作原理推导出原、副线圈两端电压的关系吗？答案设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，由于穿过原、副线圈的磁通量的变化率相同，设在原、副线圈中产生的感应电动势分别为E1和E2，由法拉第电磁感应定律得E1＝n1，E2＝n2，则有＝.对于理想变压器E1＝U1，E2＝U2，所以＝.这就是电压比关系，即原、副线圈的电压与对应匝数成正比．2．变压器既是改变交流电压的装置，又是电能的传输装置．如果变压器没有电能损失，那么变压器的输入功率与输出功率有何关系？如何用图5中的物理量表示这种关系？原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？图5答案功率关系：P入＝P出，也可以表示为：I1U1＝I2U2；原、副线圈中的电流与匝数的关系．由I1U1＝I2U2和＝得：＝.[要点提炼]1．电压比：设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则＝.(1)n1>n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器．(2)n1<n2，是升压变压器，发电站出来的电压一般要先经过升压变压器升压．2．功率关系：理想变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得P入＝P出．3．电流关系：原、副线圈中电流与对应的匝数成反比即，＝.[延伸思考]在绕制变压器的原、副线圈时，原线圈与副线圈所用导线的规格是否需要一致？为什么？答案在绕制变压器时，原线圈与副线圈所用导线的规格可以不一致．由＝可知，变压器匝数多的线圈通过的电流小，所用导线可以细一些；变压器匝数少的线圈通过的电流大，所用导线应该粗一些．例题一、变压器的原理例1对一正在工作中的变压器，下述说法正确的是()A．副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B．铁芯是用来导电的C．副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D．副线圈相当于一个电源解析原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压和电流，相当于一个电源．答案针对训练关于理想变压器，下面各说法中正确的是()A．它的输出功率可以大于它的输入功率B．它不仅可以改变交流电压还可以改变直流电压C．原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比D．原、副线圈的电流与它们的匝数成正比答案 C解析理想变压器的输出功率等于输入功率，A错；变压器不能改变直流电压，B错；原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比，通过原、副线圈的电流与它们的匝数成反比，C对，D错．二、变压器的规律例2一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图6所示．图6(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为V，电流表示数为A.(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为V，电流表示数为A，此时输入功率为W.解析(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由＝得：U2＝U1＝220× V＝44 V(电压表读数)，I2＝＝A＝0.44 A(电流表读数)，P入＝P出＝I2U2＝0.44×44 W＝19.36 W.答案(1)00(2)440.4419.36针对训练如图7所示，一个理想变压器的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.8×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过12 时，熔丝熔断．图7(1)原、副线圈的匝数比为多少？(2)熔丝的熔断电流是多大？答案(1)11∶900(2)0.982 A解析(1)＝＝＝(2)＝，I1＝I2＝×12×10－3 A≈0.982 A.。

选修1.4.4信息化社会教案
信息化社会，我们要了解信息技术的基础。

一、阅读课本105-111页了解本节内容，并回答下列问题：
1、信息的拾取用何仪器？
2、什么是传感器？
3、传感器有哪些类型？
4、举例说明哪些地方用到了传感器？
5、信息传递的方式有哪些？
6、信号有哪些方式？
7、信息记录方式？
8、数字电视简介；
9、信息时代、因特网与信息化生活。

二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
声光控开关、烟雾传感器、启动器、驻极体话筒、电容式话筒、软盘、硬盘、光盘（DVD、VCD）
三、解决问题
1、传感器；
2、各种替代、延伸、补充人的感觉器官功能的科学技术手段；
3、压力传感器、光敏传感器、热敏传感器、双金属传感器、磁敏传感器等；
4、声光控开关、烟雾报警器、自动烘干机（手）等；
5、有线：电线、光缆，无线：电磁波；
6、模拟信号和数字信号；
7、磁盘、光盘等记录手段；
8、参考课本；
9、学生自己介绍。

四、练习
课后“问题与练习”。