【人教版物理】《变压器》精品课件1

电能 转→化 磁场能 转→化 电能
=0 若给原线圈接直流电压U1，副线圈电压U2?
高中物理人教版（2019）选择性必修 第二册- 3.3 变压器-课件(共23张PPT)
理想变压器
1.实际中的变压器： 线圈有电阻、 铁芯内产生涡流、 铁芯导磁过程存在“漏磁”等
铁芯
原 线
∽U1 圈
n1 n2
副
线 圈
U2
理想变压器规律
（一）功率关系 理想变压器无能量损失，所以输入 功率等于输出功率。
P入= P出
原 线
∽U1圈
P入
铁芯
n1 n
2
副
线 圈
U2
P出
注：1.当副线圈为断路时，输出功率为零，原线圈输入功率也为零。
2.变压器的输入功率由输出功率决定。 3.对有多个副线圈输出时，输入功率等于副线圈上输出功率 之和。即：P入=P出1+P出2
高中物理人教版（2019）选择性必修 第二册- 3.3 变压器-课件(共23张PPT)
几种常见变压器
1.自耦变压器
P
自耦变压器的原副线圈共
用一个线圈
U1
I1 U 2 n2
A
B
I2 U1 n1
U2
U1 n1 n2 U2 降压变压器
U1 n1 n2 U2 升压变压器
高中物理人教版（2019）选择性必修 第二册- 3.3 变压器-课件(共23张PPT)
结论：理想变压器原副线圈的电压跟它们的
匝数成正比 U1 n1 U 2 n2
U1 U2 n1 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
注： 原副线圈的磁通量变化率相同，即▽Φ1/ ▽t = ▽Φ2/ ▽t

D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的
输入电压
15
15
升压变压器的输入功率等于用户 和输电线消耗的功率之和，所以升压变 压器原线圈中的电流与用户用电设备消 耗的功率有关，副线圈中的电流(输电线 上的电流)也与用户用电设备消耗的功率 有关，故A错，B错.当用户用电器的总 电阻减小时，输电线上的电流增大，输 电线损失的功率增大，故C对.由于输电 线上有电压损失，升压变压器的输出电 压高于降压变压器的输入电压.
2
2
2.工作原理
变压器的工作原理是利用了电磁感应的现 象.所以变压器不能改变恒定电流的电压， 只能改变交变电流电压.
3.理想变压器的基本公式 (1)电压关系：U1/U2=n1/n2. (2)功率关系：P1=P2. 推论：如果变压器只有一个副线圈，则
I1/I2=n2/n1；如果变压器有几个副线圈， 则n1I1=n2I2+n2′I2′+…
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 耦变压器.
7
7
(2)互感器:互感器也是一种变压器.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.这种变压器叫做互感器.互感 器分电压互感器和电流互感器两种.
变压器远距离输电
1
1
一、变压器 1.主要构造 变压器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 (也叫初级线圈)，另一个线圈跟负载连接， 叫副线圈(也叫次级线圈).所谓理想变压 器，是指没有铜损、铁损和漏磁的变压 器，这时，变压器只起能量转换和传递 的作用，本身不消耗电能.

最新版本说课稿高中物理人教版《变 压器》P PT精讲 课件名 师ppt 课件（ 优选）
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2.工作原理 变压器的变压原理是③ 电磁感应 。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 磁场,在原、副线圈中都要产生感应电动势。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④ 磁场 从原线圈传递到副线圈。其能量 转化方式为:原线圈的⑤ 电能 →磁场能→副线圈的⑥ 电 能。
u 220 2 sin100πt （V）的交流电源上。已知副线圈中的负
载电阻 R＝100 Ω，两电表均为理想交流电表，自制变压器可 视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数为 25 2 V B．副线圈中输出交流电的周期 为 0.02 s C．电流表的读数为 2.2 A D．原线圈中的输入功率为 484 2 W
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二、电压与匝数比的关系
1.理想变压器：没有 能量损失 的变压器叫作理想变压器，它是一个理 想化模型. 2. ，即
n1 ＝__n_2__. 3.两类变压器 副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫作 降压 变压器；副线圈的 电压比原线圈的电压高的变压器叫作 升压 变压器.

第五章 交变电流
§5.4 变压器
第一页，共16页。
几种常见的变压器
第二页，共16页。
（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示
3、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(
)
（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示
则变压器副线圈的匝数为(
)
n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
U1=E1+I1r1≈ E1
变压器的结构和工作原理
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）转化。
2、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.
（2）电流关系 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示
A、36匝
B、72匝
C、720匝
D、1440匝
三、理想变压器的变压规律
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3 由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
第十六页，共16页。
使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数
（4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 三、理想变压器的变压规律
由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。
输入功率P1由输出功率P2决定；

压与匝数成正比，可得n1∶n2＝U1∶U2＝11∶3，选项D正
确．理想变压器的输入功率等于输出功率，P入＝P出＝
60×2.2 W＝132 W，选项A错误．根据理想变压器的电流与匝
数成反比，即I1∶I2＝n2∶n1，可得通过原线圈的电流的有效 值为I1＝ I2＝0.6 A，选项B正确．通过变压器的是正弦交 流电，所以副线圈的电流的最大值为Im＝ I2＝2.2 A，
源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为 2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有 效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为( B )
A．380 V和5.3 A B．380 V和9.1 A C．240 V和5.3 A D．240 V和9.1 A 【审题指导】(1)当变压器输出电压调至最大时，副线圈匝数
化的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果 副线圈是闭合的，则副线圈中将产生交变的感应电流，它 也在铁芯中产生交变磁通量，在原、副线圈中同样要引起 感应电动势．由于这种互相感应的互感现象，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．
知识点二 理想变压器的规律
1．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． 注意：①因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此， 理想变压器的输入功率等于输出功率． ②实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想 变压器． 2．电动势关系．
知识点三 几种常用的变压器 1．自耦变压器． 特点：只有1个线圈，3个抽头，可升压，也可降压． 2．调压变压器． 特点：属于自耦变压器，但电压可连续调节． 3．互感器． 分类：电压互感器(如图左)和电流互感器(如图右)．

这个过程叫互感。 线圈的各匝之间是串联的，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，匝数多的电压高。电压与匝数成正比。
高 ［中 名物 师理 课人 堂教版 学选 ］修 高1中-1物课理件人：教3-版4《选 修变课压件器 》 《(变共压20器张》PPTP)T 课件（ 完整版 PPT)
输电过程示意图
新课标高中物理选修1－1
第三章 电磁感应
3.4 变压器
杭州市实验外国语学校 余开富
［名师课堂教学］高中物理人教版选 修课件 《变压 器》PPT 课件（ 完整版 PPT)
变压器
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高 ［中 名物 师理 课人 堂教版 学选 ］修 高1中-1物课理件人：教3-版4《选 修变课压件器 》 《(变共压20器张》PPTP)T 课件（ 完整版 PPT)
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。
U1 n1 二、电路符号图：
n2 U2
三、 变压器的作用： 升高或降低交流电压，且
U1
U2
原线圈
铁芯 副线圈
［名师课堂教学］高中物理人教版选 修课件 《变压 器》PPT 课件（ 完整版 PPT)
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三、变压器的作用——改变交流电压
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高 ［中 名物 师理 课人 堂教版 学选 ］修 高1中-1物课理件人：教3-版4《选 修变课压件器 》 《(变共压20器张》PPTP)T 课件（ 完整版 PPT)

C、将会烧坏
D、不能确定
L1
1
U1 n1 n2 L2
L3 L4
例3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电 流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）
2.互感器
V
电压互感器
使用时把原线圈与 电路并联，原线圈匝 数多于副线圈匝数
［名师课堂教学］物理选修人教版《 变压器 》PPT课 件（完 整版PP T)
A
电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ感器
使用时把原线圈与 电路串联，原线圈匝 数少于副线圈匝数
［名师课堂教学］物理选修人教版《 变压器 》PPT课 件（完 整版PP T)
输入输出电压、电流、功率大小之间的因
果1关.输系入功率P1由输出功率P2决定；P1＝P2 2.U1由电源决定；
3.U2由U1和匝数比决定；U2＝n2/n1·U1
4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R
5.I1由I2和匝数比决定；
I1
I2
I1＝n2/n1·I2
n1 U1
n2U2 R
【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
理想变压器原副线圈的端电压之比等于 这两个线圈的匝数之比
U1/U2= n1/n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器
n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
四、理想变压器的变流规律 问题：原副线圈的电流可能满足何规律？ 1.理想变压器输出功率应等于输入功率

• 特别提醒：
• (1)变压器的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值 (或最大值)间的关系，对于某时刻的瞬时值其关系不成立。
• (2)变压器高压圈匝数多而导线细，低压圈匝数少而导线粗， 这是区别高、低压线圈的方法。
• 二、变压器工作时的制约关系及动态分析
• 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
关S从闭合到突然断开，可为火花塞提供瞬时高电压，产
生电火花。蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线
圈也能得到高电压呢？
• 答案：当开关S闭合后，变压器的原线圈中是恒定电流， 铁芯中的磁通量不变，副线圈中没有感应电动势，火花塞 上电压为零。当开关从闭合到突然断开，铁芯中磁通量突 然变小，在副线圈中会产生一个瞬时高电压(脉冲高电压 可达104V左右)，使火花塞产生电火花。
• 3．电流互感器
• (1)构造：小型升压变压器，如图所示。
• (2)接法：原线圈串联在被测电路中，副线圈接电流表，为 了安全，外壳和副线圈应接地。
• (3)作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出 被测电路中的大电流。
理想变压器规律的应用
图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载 电路中 R＝55Ω， 、 为理想电流表和电压表，若原线圈接 入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110V，下列表 述正确的是( )
压器。 • (2)升压变压器：副线圈的电压比Βιβλιοθήκη 线圈的电压__高__的变压器。
• 2．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。

高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
四、探究变压器两个线圈的电压关系
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
四、探究变压器两个线圈的电压关系-实验结果
1、关系： U 1 = n 1 U 2 n2
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
变压器在电路中的符号:
U1
U2
原线圈
铁芯 副线圈
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
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三、变压器的作用——改变交流电压
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
课堂练习和课外作业
课堂练习： P63 问题与练习 1、5 课外作业： P63 问题与练习 2、3、4
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
高中物理人教版选修1-1课件：3-4《 变压器 》(共20 张PPT)
【例2】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( )
3.4《变压器》
教学目标
知识与能力： 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，培养实验设计与分析论证能
力 实验仪器： • 变压器、学生电源、灯泡

(2)接通电路后，100 盏电灯并联的总电阻为 U2额
R 外＝1R00＝1P0额0＝8.07 Ω 次级线圈中的路端电压为 U2′＝I2′R 外＝8.027＋ 200.2×8.07 V＝214.68 V. (3)每盏灯的实际功率为 P′＝I120′0U2′＝2280.2×7×21140.608 W＝57.1 W.
4．注意： (1)只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有 U1I1＝U2I2， II12＝nn21. (2)变压器的输入功率由输出功率决定，常有 P1＝U1I1＝UR22 ＝n2nU1 12R1，即在输入电压确定以后，输入功率与副线圈匝数的 平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电 阻值成反比．式中的 R 表示负载电阻的阻值．
(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 ＝UP22； ③总功率 P 总＝P 线＋P2.动态解析问题的思路程序可表示为：
U1
U1 n1
U决2 定n2 U2
I2决 R定U负2载I2
答案：CD
题型1 变压器与电路综合问题 【例题】图 2－6－5 中，降压变压器的变压系数是 3，即 初级线圈与次级线圈的匝数之比是 3. 初级线圈的输入电压是 660 V，次级线圈的电阻为 0.2 Ω，这台变压器供给 100 盏 “220V 60 W”的电灯用电．求：
图 2－6－5
(1)空载时次级线圈的路端电压和输出功率． (2)接通时次级线圈的路端电压． (3)每盏灯的实际功率． 解析：(1)将变压器视为理想变压器．设空载时次级线圈的 路端电压为 U2.因nn12＝3，故 U2＝ n2nU1 1＝220 V．因为空载，次 级线圈的负载电阻 R2→∞，次级线圈中的电流为零，即 I2＝0， P＝I2U2＝0.