高中物理人教版选修32课件:第五章 4 变压器
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精 品 试 卷
推荐下载 U2 A
V A2 S
U1
L a b
2 1
高中物理学习材料
(灿若寒星**整理制作)
[知识概要]
一、变压器
1、变压器的原理
是变压器的工作基础。由于互感现象,使得穿过原副线圈的 相同。根据E= 得 ,原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成 。
2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系:
⑴、变压规律:
⑵、变流规律:
⑶、功率关系:
[课堂例题]
【例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.3mA B.0 C.48mA D.与负载R的值有关
【例2】如图所示为一理想变压器,原线圈的输入电压U1=3300v,副线圈的输出电压U2=220v,绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为U0=2v,则:
⑴、原、副线圈的匝数各是多少?⑵、当S断开时,A2的示数I2=5A,那么A1的示数是多少?⑶、当S闭合时,A2的示数将如何变化?A1的示数如何变化?
【例3】如图所示,一理想变压器的初、次级线圈的匝数比为3:1,次级接三个相同的灯泡,均能正常发光,今若在初级线圈接一相同的灯泡L后,三个灯泡 仍正常发光,则( )
A、灯L也能正常发光;
B、灯L比另外三个等都暗;
C、灯L将会被烧坏;
D、不能确定。
【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U1 精 品 试 卷
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~U1 n1 n2 R U2 F 线圈产生的磁通量都只有一半通过另一线圈,另一半通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比为n1:n2=2:1,在不接负载的情况下
高中物理 选修3-2
变压器
1、理想变压器
(1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。
②副线圈:与负极连接的线圈,也叫次级线圈。
③闭合铁芯
(2)原理:电流磁效应、电磁感应
(3)基本公式
①功率关系:𝑃入=𝑃出无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率纸盒
②电压关系:𝑈1𝑈2=𝑛1𝑛2即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。
有多个副线圈时,𝑈1𝑛1=𝑈2𝑛2=𝑈3𝑛3
③电流关系:只有一个副线圈时𝐼1𝐼2=𝑛2𝑛1
由𝑃入=𝑃出及P=UI推出有多个副线圈时,𝑈1𝐼1=𝑈2𝐼2+𝑈3𝐼3+⋯+𝑈𝑛𝐼𝑛
当原线圈中𝑈1、𝐼1代入有效值时,副线圈对应的𝑈2、𝐼2也是有效值,
当原线圈中𝑈1、𝐼1为最大值或瞬时值时,副线圈中的𝑈2、𝐼2也对应最大值或瞬时值
④原副线圈中通过每匝线圈的磁通量的变化率相等
⑤原副线圈中电流变化规律一样,电流的周期频率一样
(4)几种常用的变压器
①自耦变压器-调压变压器
如图是自耦变压器的示意图。这种变压器的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,就可以降低电压;如果把线圈的一部分作原线圈,整个线圈作副线圈,就可以升高电压。
调压变压器:就是一种自耦便要,它的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB之间加上输入电压𝑈1。移动滑动触头P的位置就可以调节输出电压𝑈2。
②互感器{电压互感器:用来把高电压变成低电压电流互感器:用来把大电流变成低电流 交流电压表和电流表都有一定的量度范围,不能直接测量高电压和大电流。用变压器把高电压变成低电压,或者把大电流变成小电流,这个问题就可以解决了。这种变压器叫做互感器。
a、电压互感器
电压互感器用来把高电压变成低电压,它的原线圈并联在高电压电路中,副线圈接入交流电压表。根据电压表测得的电压𝑈2和铭牌上注明的变压比(𝑈1𝑈2),可以算出高压电路中的电压。为了工作安全,电压互感器的铁壳和副线圈应该接地。
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试题试卷 参考学习 解决变压器问题的常用思路方法
江西安福中学 朱国干
思路1 电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
例: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=________.
思路2 功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
例1: 如图1所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6 V
2 W”的小灯泡,L2是“12 V
4W”的小灯泡,当n1接上交流电压时,L1、L2都正常发光,那么,原线圈中的电流为( )
A.601 A B.301 A
C.201 A D.401 A
答案:C
思路3 电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+…… word资料可编辑
试题试卷 参考学习 例2:图2为理想变压器,它的初级线圈接在交流电源上,次级线圈接在一个标有“12V 100W”的灯泡上.已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为________V,电流表读数为________A.
思路4 (变压器动态问题)制约思路。
(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,可简述为“原制约副”.
5.4变压器(教学反思)
1、教学思路清晰,突破重难点,学生参与度高,课堂氛围良好,但教师给学生思考的时间太少,这节课用32分钟才讲授完,做题巩固的时候老师也在叨叨个不停,可以说整堂课只是老师满堂灌,忽略了学生是主体的作用,学生的参与都是老师点学号的,自主性弱。
2、教学内容太多,应注意取舍,例如:变压器的结构、能量的转化、能量的损失等内容可否只是点到为止,切勿啰嗦。
3、有科学性错误,例如:我国的统一电压除了220V还有380V,应该说我国的照明电压为220V;标箭头向下不能说是减小,而应该是降低。
4、讲课语速太快,学生很难跟上老师的思路,已听不进去就容易开小差,老师应当适当控制语速。
5、本节是高考必考的内容,应着重强调“输入电压和输出电压”,建议本节课后要有一节练习课来补充。
6、设计了很多的“思考与讨论”实际是无效的,教师根本就没有给学生思考的时间,更别说讨论了。
7、教师在课堂中应该明白学生与老师间的学习关系,设计教学目标要准确,设计了目标就要好好落实,不要只是纸上谈兵,还要时刻关注学生的课堂表现。
8、注意尊重评委老师的意见,不能随意打断他人的话,自己有设计的理念可以等评委老师说后再说。
9、教师本人专业功底好,表达好,反应快,板书设计好,课堂有一定的效果。
10、理科的学习,应该是从感性到理性,应注重学生的动手参与,有条件的话应该要带一个变压器的实验仪器来让学生摸一摸,也可以趁机进行安全教育。
11、理科应该注意解题规范性,注重规范表达、规范分析、规范书写,课堂练习中应板演,解题过程体现课堂效果。