§2.6变压器(导学案)

第五章交变电流第四节《变压器》导学案【教学目标】1、知道变压器的构造和几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。

2、探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。

3、了解变压器在生活中的应用。

【课前提问】1、法拉第电磁感应定律的内容？2、自感、互感的内容？【授课内容】一、变压器的结构由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈．(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈．二、变压器的工作原理1、工作原理:互感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，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势．2、注意：(1)变压器不改变交变电流的周期和频率．(2)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．3、理想变压器(1)定义：没有能量损失的变压器．(2)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铁芯中不产生涡流． 三、原、副线圈的电压关系 1、电压与匝数关系(1)对理想变压器，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. (2)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.当有多组线圈时，则有U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…结论：原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。

2、两类变压器(1)降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压低的变压器． (2)升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压高的变压器． 四、原、副线圈的功率关系理想变压器(即没有能量损失的变压器)。

由能量守恒得理想变压器输入的电功率等于输出的电功率，即P 1=P 2 五、原、副线圈的电流关系因为 P 1= U 1I 1 ，P 2= U 2I 2 U 1I 1=U 2I 2 所以121221n n U U I I ==结论：理想变压器的原副线圈的电流跟他们的匝数成反比。

第六节 变压器（二）【自主学习】一、 学习目标1. 熟练掌握理想变压器的电压、电流和功率的相互制约关系2. 会处理变压器的动态分析问题3. 会分析带多个副线圈的理想变压器二、 重点难点1. 理想变压器的电压、电流和功率的相互制约关系三、自主学习（阅读《金版学案》P54－55考点3、4）1．推导理想变压器电压与匝数的关系(多个副线圈时)2．推导理想变压器电流与匝数的关系(多个副线圈时)四、 要点透析 问题一 理想变压器的制约关系和动态分析1．物理量之间的制约关系当理想变压器的匝数比不变时，如图所示各量相互关系如下：(1)输入电压U 1决定输出电压U 2，因而U 2＝n 2n 1U 1. (2)输出电流I 2决定输入电流I 1，在输入电压一定的情况下，输出电压U 2也被完全确定，当负载电阻R 增大时，I 2减小，则I 1相应减小；当负载电阻R 减小时，I 2增大，则I 1相应增大，因此在使用变压器时，不能使变压器次级线圈短路．(3)输出功率P 2决定输入功率P 1，理想变压器的输入功率与输出功率相等，即P 1＝P 2.先学案2．理想变压器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.【课前自测】1．(双选)理想变压器,给负载Ｒ供电,用下列哪些方法可增加变压器的输出功率( ) A．减少副线圈的匝数 B．增加原线圈的匝数C．减少负载电阻Ｒ的值 D．提高加在原线圈两端的电压2．(双选)如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑片，U1为加在原线圈的电压，则( )A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将减小B．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大C．保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗功率将减小D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大【巩固拓展】课本作业P５９练习4、53．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器．已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示，则( )A．交变电流的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为200 2 VC．电阻R2的电功率约为6.67 WD．通过R3的电流始终为零4．如下图所示，M、N为两条交流输电线，甲、乙两图是配电室中的互感器和交流电表的两种接线示意图，以下说法正确的是( )A．在乙图中，线圈N4的导线一定比线圈N3的导线粗B．甲图中的电表是交流电流表，乙图中的电表是交流电压表C．甲图中的电表是交流电压表，乙图中的电表是交流电流表D．甲、乙两图中的电表均为交流电流表检测案第六节变压器（二）班级姓名学号成绩●【课堂检测】1. (双选)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后( )A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变2．如图所示，一台理想变压器有两个副线圈，已知12 V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127 V的副线圈输出电流是0.63 A，那么：(1)127 V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？(2)原线圈的输入功率是多少？(3)原线圈的输入电流是多少？●【研讨结论】1．分析理想变压器电压、电流、电功率的制约关系和动态问题的方法2．解答有多个副线圈变压器问题的两条主线课堂训练案第六节变压器（二）班级姓名学号成绩●【当堂训练】1. （双选）一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。

第六节：变压器【导学目标】(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) 掌握理想变压器功率关系解决简单的变压器的电流关系问题。

(4) 了解变压器在生活中的应用(5) 体会理想化模型在物理学研究中的重要性［预习内容］1•变压器主要结构是由什么组成?2•交流变压器的工作原理是什么?3•什么是理想变压器，它有什么特点？什么是升压器？什么是降压器?［预习自测］1 •关于理想变压器的工作原理，以下说法中准确的是()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2•一个正常工作的理想变压器的原副线圈中, 下列的哪个物理量不一定相等：( )A、交变电流的频率B、电流的有效值C、电功率D、磁通量的变化率3•一个理想变压器，原线圈匝数为1400匝，副线圈为700匝，在副线圈的输出端接有电阻R，下面说法准确的有( )A.输入、输出功率之比为P i：P2=2: 1B.原、副线圈两端电压之比U i:U2=2: 1C.原、副线圈的电流之比为l i: 12=2: 1D.原、副线圈的电流频率之比为f1: f2=2 : 1［问题生成单丄请你将预习中感到疑惑的问题写下来,一以便与老师、、同学们在课堂上合作解决。

探究一、变压器的工作原理互感现象是变压器工作的基础。

原线圈- 芯中产生交变磁通量，原、副线圈中都要引起感应电动势。

若副线圈是闭合的，则副线圈中就要产生交变电流，此交变电流也在铁芯中产生交变磁通量，在原、畐U线圈中同样要引起感应电动势。

在原、副线圈中因为有交变电流而发生的互相感应现象，叫互感现象。

正是因为互感现象.才使得原、副线圈虽不相连，电能却能够通过磁场从原线圈到达副线圈.【例1】变压器能否改变直流电压？上加交变电压，原线圈中就有交变电流，在铁电流磁效应电磁感应（电能磁能电能）探究二、推导理想变压器电压与匝数的关系（多个副线圈时）探究三、推导理想变压器电流与匝数的关系总结：理想变压器原线圈与副线圈P、U、1之间的制约关系是什么?【例2】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，U1为加在原线圈两端的电压，I i为原线圈中的电流，贝9（）A .保持U i及P的位置不变，K由a合到b时，I i将增大B .保持U i及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小C.保持U i不变，K合在a处，使P上滑，I i将增大D .保持P的位置不变，K合在a处，若U i增大，I i将增大［当堂测评］1. （2010重庆）输入电压为 220V ，输出电压为36V 的变压器副 线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏 的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如题17图所示，然后将原线圈接到 220V 交流电源上，测得新绕线圈的端电 压为1V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝 数分别为（）3. （2011湖南）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为 1 : 2;副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ;原线圈电路中接有电压表和电流表。

第六节 变压器（一）【自主学习】一、 学习目标1. 能说出变压器的构造2. 知道互感现象，理解变压器的原理3. 掌握理想变压器的电压关系、电流关系和功率关系二、 重点难点1. 理想变压器的电压关系、电流关系和功率关系2. 变压器的原理三、 自主学习（阅读课本P56-58页，《金版学案》P54考点1、2）1．变压器的原理(1)用途：改变 电压的设备． (2)构造：变压器是由 铁芯和绕在铁芯上的 组成．一个线圈与交流电源连接，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．如图所示．(3)原理：原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过 ，所以在副线圈中产生 ．如果在副线圈两端接入负载，负载中就会有 ．2．理想变压器原、副线圈基本量的关系(1)理想变压器：忽略原、副线圈的 和各种电磁能量损失的变压器．(2)电压与匝数关系：原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的 ，即U 1U 2＝n 1n 2. (3)功率关系：原线圈的输入功率 副线圈的输出功率．(4)电流与匝数关系：原、副线圈中的电流跟它们的匝数 ，即I 1I 2＝n 2n 1. (5)两类变压器：n 2>n 1，能使电压升高的变压器叫做 变压器；n 2<n 1，能使电压降低的变压器叫做 变压器．四、 要点透析 问题一 理想变压器的原理和规律先学案1．理想变压器的特点(1)铁芯封闭性好，无漏磁现象．每匝线圈中所产生感应电动势相等．(2)不计铜损．(3)不计铁损．2．变压器的工作原理变压器的工作原理是电磁感应原理，当原线圈加上交变电流时，它在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中将有交变的感应电流，其能量转换方式为：原线圈电能→磁场能→副线圈电能．3．理想变压器原、副线圈物理量之间的关系4. 特别提醒1．由U 1U 2＝n 1n 2，当n 1>n 2时为降压变压器，当n 1<n 2时为升压变压器． 2．对公式U 1U 2＝n 1n 2，无论副线圈一端是空载还是负载都适用，当有多个副线圈时，电流与匝数成反比这一结论不成立．3．变压器与变阻器不同．变压器的工作原理是电磁感应，应接交流，能使交流电压升高或降低．滑动变阻器的工作原理是串联电阻分压，可接交流或直流，但只能使电压降低．【课前自测】1． 关于理想变压器的工作原理，以下说法中正确的是( )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2．（双选）一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（）A．交变电流的频率 B。

1.4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，理解变压器的工作原理.2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．重点：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．难点：理解变压器的工作原理，掌握理想变压器的功率关系，并能推导出原、副线圈的电流关系．预习新课： 前置知识1．当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感．利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈．2．电流在一段电路上做功的功率P 等于电流I 与这段电路两端的电压U 的乘积，即P ＝UI .预习知识点一、变压器的结构与原理1．变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两组线圈组成的，与交流电源连接的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈．2．变压器的原、副线圈并不相连，电能从原线圈通过磁场传输给副线圈．二、变压器的电压与匝数的关系理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2. 三、电流与匝数的关系理想变压器原、副线圈中的电流I 1、I 2与它们的匝数n 1、n 2的关系：I 1I 2＝n 2n 1. 四、电压互感器和电流互感器1．电压互感器是一种降压变压器，它的初级并联在高压交流线路上，次级则与交流电压表相连．2．电流互感器是一种升压变压器，它的原线圈串联在被测交流电路中，副线圈与交流电流表相连.学习探究：一、变压器的原理及电压与匝数的关系[问题设计]把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上(如图1所示)．图1(1)小灯泡能发光吗？为什么？(2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？ (3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因． 答案 (1)能发光，当左边线圈加上交变电压时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在左、右线圈中都要产生感应电动势，右线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光．(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同，若左边匝数为n 1，则E 1＝n 1ΔΦΔt ；若右边匝数为n 2，则E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有E 1＝E 电源，这样看来小灯泡两端电压与左侧交流电源电动势及两线圈匝数比n 1n 2都有关系． (3)不亮．原线圈接到恒定直流电源上，通过原线圈的电流的大小、方向均不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变，因此在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以小灯泡不亮．这种现象说明，变压器不能改变恒定电流的电压．[要点提炼]1．互感现象是变压器的工作基础．因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(后两空填“变化”或“恒定”)2．变压器不能(填“能”或“不能”)改变交变电流的频率．3．变压器中的电压关系：(1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2. (2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…… 4．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．二、理想变压器中的功率关系及电流关系[问题设计]1．什么是理想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？答案 理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自身的能量损耗．所以理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出．2．若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？答案 由能量守恒定律，有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2.所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.3．若有多个副线圈时，电流与匝数间的关系是什么？答案 若有多个副线圈P 1＝P 2＋P 3＋……，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋……将U 1∶U 2∶U 3∶……＝n 1∶n 2∶n 3∶……代入得n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋……[要点提炼]1．理想变压器的特点：(1)变压器铁芯内无漏磁；无发热损失．(2)原、副线圈不计内阻，即无能量损失．实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器．2．功率关系：P 入＝P 出．3．电流关系：(1)若只有一个副线圈，有I 1U 1＝I 2U 2，即I 1I 2＝n 2n 1. (2)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＋……三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析1．变压器工作时的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. (2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小，P 出为0，P 入为0.(3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比(n 1n 2)一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1. 2．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，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1；(2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.典例分析：一、对变压器的原理的理解例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( )A ．通过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解析 I 变化，则磁场变化，由于面积S 不变，故Φ变化，A 错误．因理想变压器无漏磁，故B 、C 正确．原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，故D 错．答案 BC二、理想变压器基本规律的应用例2 理想变压器连接电路如图2甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A ，则( )图2 A ．电压表读数为282 VB ．电压表读数为28.2 VC ．输入功率为56.4 WD ．输入功率为40 W 解析 由题图乙可知，U m ＝282 V ，则输入电压有效值U 1＝U m 2≈200 V ．根据U 1U 2＝n 1n 2知，U 2＝20 V ，再根据I 1I 2＝n 2n 1知，I 1＝0.2 A ，输入功率P ＝U 1I 1＝40 W ，故A 、B 、C 错，D 正确．答案 D三、理想变压器中的动态分析例3 如图3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，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1为原线圈中的电流，则( )图3A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 扳向b 时，I 1将增大B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 扳向a 时，R 消耗的功率减小C ．保持U 1不变，K 接在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变，K 接在a 处，若U 1增大，I 1将增大解析 保持U 1及P 的位置不变，K 由a 扳向b 时，n 1减小，n 2n 1增大，由U 2＝n 2n 1U 1知U 2变大，则输出电流I 2增大，输出功率增大，输入功率也增大，由P 1＝U 1I 1知，I 1增大，A 正确．同理，K 若由b 扳向a ，R 消耗功率将减小，B 正确．U 1不变，K 接在a 处，使P 上滑时，I 2减小，I 1也减小，故C 错．保持P 的位置不变，K 接在a 处，使若U 1增大，则U 2也增大，即I 2＝U 2R 增大，又I 1I 2＝n 2n 1，故I 1也应增大，故D 正确． 答案 ABD课堂练习：1．(对变压器原理的理解)如图4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝4∶1，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA ，则副线圈中电流表的示数是( )图4A ．3 mAB ．48 mAC ．零D ．与R 阻值有关 答案 C 解析 当导线在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的电流，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C 正确．2．(理想变压器基本规律的应用)如图5所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V ,6 W ”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是 ( )图5 A ．120 V ,0.10 AB ．240 V ,0.025 AC ．120 V ,0.05 AD ．240 V ,0.05 A 答案 D 解析 灯泡正常工作，副线圈电压U 2＝12 V ，副线圈电流I 2＝2×612 A ＝1 A ，根据匝数比得原线圈电流I 1＝120I 2＝0.05 A ，原线圈电压U 1＝20U 2＝240 V ，选项D 正确．3．(理想变压器中的动态分析)如图6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压u，其瞬时值表达式为u＝220 2 sin (100πt) V，现把单刀双掷开关与a 连接，则()图6A．电压表的示数为22 VB．流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次C．在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大D．若把单刀双掷开关由a扳向b时，保持滑动变阻器的触头P不动，电压表示数变大，电流表的示数变小答案AB解析理想变压器可以变压、变流，但不改变功率和频率；由交变电压的表达式可知，该交变电压的频率为50 Hz，而产生交变电压的线圈每转一圈，其电流变向两次，故B 正确；电压表的读数是有效值，根据理想变压器的变压比等于匝数比可知，该电压表的读数为22 V，A正确；滑动变阻器的触头P向上移动，其接入电路的阻值减小，而变压器两端的电压不变，则电压表的读数不变，副线圈中的电流变大，则电流表的读数变大，C错误；单刀双掷开关由a扳向b，变压器的原线圈的有效匝数减小，由Un1＝U′n2可知，U′变大，变压器的输出功率和输入功率变大，故电压表和电流表的读数都变大，D错误．作业：题组一对变压器原理的理解1．如图所示四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以，C错误，只有D能实现升压．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答案BD解析对于理想变压器，认为无磁通量损失，因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同，磁通量的变化率相同，每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比．理想变压器没有能量损失，故输入功率等于输出功率．题组二理想变压器基本规律的应用3．如图1所示，一理想变压器的原线圈匝数为n1＝1 100匝，接电压U1＝220 V的交流电，副线圈接“20 V10 W”的灯泡，灯泡正常发光，可知()图1A．副线圈的匝数n2＝200匝B．副线圈中的电流I2＝0.5 AC．原线圈中的输入功率为10 WD．原线圈中的电流I1＝0.1 A答案BC解析本题考查变压器的知识．意在考查学生对变压器知识的理解．由于理想变压器的电压比等于匝数比，副线圈匝数n2＝100匝，A错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等．所以原线圈的输入功率为10 W，C正确；由功率P＝UI可得副线圈中的电流I2＝0.5 A，原线圈中的电流I1＝n2n1I2≈0.045 A，B正确，D错误．4.如图2所示，理想变压器的原线圈接在u＝220 2 sin (100πt) 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()图2A．原线圈中电流表的读数为1 AB．原线圈中的输入功率为220 2 WC．副线圈中电压表的读数为110 2 VD．副线圈中输出交流电的周期为50 s答案 A解析先计算副线圈的电压的有效值，原线圈电压的有效值为220 V，根据匝数比可以得到副线圈的电压的有效值为110 V，根据负载电阻的大小可以知道副线圈中电流为2 A，根据原、副线圈的输入功率和输出功率相等可以知道原线圈中输入功率为220 W，电流有效值为1 A．副线圈中输出交流电的周期与原线圈相同为0.02 s.5．一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并提供200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是()A．5 A,250 V,50 kWB．5 A,10 kV,50 kWC．200 A,250 V,50 kWD．200 A,10 kV,2×103 kW答案 A解析 由I 1I 2＝n 2n 1得：I 1＝140×200 A ＝5 A ；由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140V ＝250 V ；由理想变压器功率关系得：P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝200×250 W ＝50 kW.故正确选项为A.6．图3甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是( )图3A ．线圈匝数n 1<n 2，n 3<n 4B ．线圈匝数n 1>n 2，n 3>n 4C ．甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D ．乙图中的电表是电流表，输出端不可断路答案 CD 解析 题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n 1>n 2，题图甲中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n 3<n 4，题图乙中的电表为电流表，故选项C 、D 正确．7.如图4所示，一只理想变压器原线圈与频率为50 Hz 的正弦交变电源相连，两个阻值均为20 Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 V ．则 ( )图4A ．电流表的读数为0.5 AB ．流过电阻的交变电流的频率为100 HzC ．交变电源的输出电压的最大值为20 2 VD ．交变电源的输出功率为2.5 W答案 CD 解析 根据欧姆定律可得副线圈中的电流I 2＝U R ＝0.25 A ，根据理想变压器原、副线圈中的电流与匝数的关系I 1I 2＝n 2n 1可解得，I 1＝0.125 A ，A 错误；理想变压器原、副线圈中的交变电流的频率相同，都为50 Hz ，B 错误；副线圈输出电压的有效值为10 V ．根据正弦交变电流的最大值和有效值的关系可得其最大值应为U 2m ＝10 2 V ．原、副线圈电压比为U 1U 2＝n 1n 2，可得交变电源输出电压的最大值为U 1m ＝20 2 V ，C 正确；对于理想变压器，交变电源的输出功率等于变压器副线圈负载消耗的功率，P ＝2×5220 W ＝2.5 W ，故D 正确．题组三 理想变压器中的动态分析8．如图5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L 1和L 2，输电线的等效电阻为R .开始时，开关S 断开．当开关S 接通时，以下说法中正确的是 ( )图5A ．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 上的电压增大C ．通过灯炮L 1的电流减小D ．原线圈中的电流增大答案 BCD 解析 由于输入电压不变，所以当S 接通时，理想变压器副线圈M 、N 两端输出电压不变．并联灯泡L 2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R 的电流增大，电阻上的电压U R ＝IR 增大．副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率I 1U 1＝I 2U 2得，I 2增大，原线圈输入电流I 1也增大．U MN 不变，U R 变大，所以U L1变小，流过灯泡L 1的电流减小．9．如图6所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )图6A ．原线圈匝数n 1增加B ．副线圈匝数n 2增加C ．负载电阻R 的阻值增大D ．负载电阻R 的阻值减小答案 BD解析 由U 1U 2＝n 1n 2，P 出＝U 22R 可得P 出＝U 21n 以22n 21R 又因为P 入＝P 出，所以P 入＝U 21n 22n 21R 分析可得选项B 、D 正确．10.有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图7所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则( )图7A ．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 答案 BC解析 保持Q 的位置不动，副线圈匝数不变，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2不变，当P 向上滑动时，R 变大，由I 2＝U 2R 0＋R知I 2减小，I 1减小，故电流表的读数变小，A 错误，B 正确；保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，副线圈的匝数增多，由U 1U 2＝n 1n 2知U 2增大，由I 2＝U 2R ＋R 0知I 2增大，I 1增大，故电流表的读数变大，C 正确，D 错误．。

《变压器》导学案一、学习目标1、了解变压器的基本构造和工作原理。

2、理解变压器的电压、电流和匝数之间的关系。

3、掌握理想变压器的特点和相关计算。

4、认识变压器在实际生活和生产中的应用。

二、知识回顾1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。

产生的电流叫感应电流。

2、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

三、变压器的构造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）。

2、铁芯铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成，它的作用是增强变压器的磁通量。

四、变压器的工作原理1、互感现象在原线圈上加交变电压，原线圈中就有交变电流，在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量穿过副线圈，在副线圈上产生感应电动势。

这样，原线圈的电能通过铁芯传递到了副线圈，这就是变压器的工作原理，它利用了互感现象。

2、能量转化变压器工作时，输入功率等于输出功率，即通过电磁感应，电能由原线圈传递到副线圈。

在理想变压器中，忽略了能量的损失。

五、理想变压器的规律1、电压关系理想变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比，即：＼（＼frac{U_1}｛U_2} ＝＼frac{n_1}｛n_2}＼）其中，＼（U_1\）、＼（U_2\）分别为原、副线圈两端的电压，＼（n_1\）、＼（n_2\）分别为原、副线圈的匝数。

2、电流关系对于只有一个副线圈的理想变压器，原、副线圈中的电流之比与匝数成反比，即：＼（＼frac{I_1}｛I_2} ＝＼frac{n_2}｛n_1}＼）3、功率关系理想变压器输入功率等于输出功率，即：＼（P_1 ＝ P_2\）六、常见的变压器1、升压变压器副线圈匝数多于原线圈匝数，用于升高电压。

2、降压变压器副线圈匝数少于原线圈匝数，用于降低电压。

高二物理变压器导学案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。

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。

重点、难点根据科学探究的思路研究理想变压器的变压规律；对变压器如何将电能从原线圈传输给副线圈的理解教学资源的使用网络、教材及学案教学过程;知识导学：1、变压器的结构（1）结构：和绕在其上的两个与电源相连的线圈叫，也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫，也叫次级线圈。

（2）作用：能改变交流电的，不改变交流电的周期和频率。

（3）理想变压器两个线圈的电压、电流、电功率的关系：变压比公式：变流比公式：功率公式：（理想变压器）2、电压器为什么能改变电压现象是变压器工作的基础。

当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的，就会引起副线圈中的变化，从而产生。

例题分析;1、理想变压器的原、副线圈匝数之比为10:1，以下说法正确的是（）A、穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是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、下列有关理想变压器的说法正确的是 ( )A、原、副线圈中交变电流的频率一定相等B、穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等C、副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等D、原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大3、一台理想变压器的原线圈匝数为100匝，副线圈匝数为1200匝，在原线圈两端接有一电动势为10V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为 ( )A、0VB、1、2VC、120VD、小于120V4、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是( )A、电流的频率B、端电压的峰值C、电流的有效值D、电功率5、一理想变压器原、副线圈匝数比是4∶1，若原线圈上加电压u＝400sin100πt V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为。

【学习目标】1．了解变压器的构造及其工作原理。

2．知道变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。

3．了解变压器在生活中的应用.【自主学习】一、变压器的结构1．变压器的定义在交流电的传输过程中，电压或电压的设备.2．变压器的结构(1）如图甲所示，变压器由闭合的和绕在铁芯上的两个或两个以上的组成，其中闭合铁芯由表面涂有绝缘漆的叠合而成，线圈一般用高强度的漆包线绕制。

在电路中,变压器的符号如图乙所示。

（2)原线圈：与电源相连的线圈，也叫，其两端电压叫，用符号表示.副线圈：与相连的线圈，也叫次级线圈，其两端电压叫，用符号表示。

二、变压器的工作原理1．互感:交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场，交变磁场在副线圈中产生感应电动势,当副线圈闭合时，副线圈中有电流产生,它在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量也穿过原线圈，在原线圈中产生的现象。

2．工作原理电磁感应是变压器的工作原理,即是变压器工作的基础。

3．理想变压器（1)变压器线圈的电阻忽略不计，即无“铜损”.（2)闭合铁芯的“漏磁”忽略不计，即无漏磁。

（3)闭合铁芯中产生的涡流为零，即无“铁损"。

即没有能量损失的变压器叫做变压器。

三、科学探究--变压器电压与匝数的关系1.电压与匝数关系：2.功率关系：2.电流与匝数关系:四、自耦变压器1．定义:只有一个绕组的变压器.2．优、缺点(1)优点：可以连续地调节输出电压。

(2)缺点：低压端和高压端直接有电的联系,使用不够安全。

【课堂练习】1．下列有关理想变压器的说法正确的是（ )A．原、副线圈中交变电流的频率一定相等B．原线圈的导线比副线圈导线细C．穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等D．副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等E．变压器是一种能够改变交流电压的设备2. 一台理想变压器，其原线圈为2 200匝，副线圈为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图所示.(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。

一、 学习目标 1、 知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作 原理2、 通过实验，探究理想变压器原、 副线圈中电压与匝数的关系， 电流与匝数的关系。

3、 应用变压器原、畐y 线圈电压、电流、功率关系解决实际问题二、 合作探究（一）变压器的原理1、【观察可拆变压器】 变压器的结构：变压器由什么组成？原线 圈与什么相连？副线圈与什么相连？2、【观察实验】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， 小灯泡能发光吗？为什么？若原线圈接在直流电源上，小灯泡能 发光吗？ 3、变压器的变压原理是什么？① 原理： 现象是变压器工作的基础② 变压器铁芯的作用是什么？ ③从能量转化角度看，变压器实现了怎样的能量转化过程?（二）理想变压器线圈两端电压与匝数的关系1理想变压器【思考】变压器有哪些损耗？2、、【实验探究】：① 保持原线圈电压 U i ，原线圈的匝数 n i 不变，改变副线圈的匝 数n 2,观察灯泡亮度变化，记录各物理量的关系 ②保持原线圈匝数 n i 不变，记录原线圈的电压 U i ,当副线圈匝 数变化，记录副线圈的电压， 并说明原、副线圈电压和匝数的关 系③ 、如果忽略能量损失，变压器的效率是 100%，能由法拉第电磁感应定律推导原、副线圈的电压与匝数的关系执 笔 审核 编号班级 姓 名 小组 教师备补栏课题变压器 课 型 新课 课 时 1 学生笔记栏調旳百IB准E■ ? __J g, 4、变压器的示意图④、满足什么条件是升压变压器？什么条件是降压变压器?（三）理想变压器原、副线圈功率、电流关系1、根据能量守恒定律写出原、副线圈的功率关系2、推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系三、当堂检测1、理想变压器的原线圈匝数为110匝，副线圈匝数为660匝, 若原线圈接在6V的电池上，则副线圈两端电压为A、36VB、6VC、1VD、0V2、一台理想.变压器原、畐y线圈匝数比为22: 1，当原线圈两端输入U1=220辺sin314tV的交变电压时，下列说法正确的是A、副线圈两端电压为12〃5VB、副线圈接一10Q电阻时，原线圈的电流为1AC副线圈接一10Q电阻时，原线圈输入功率为10WD变压器铁芯中磁通量变化量的最大值是220V3、如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1 : 2;畐9线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表. 现闭合开关，灯泡正常发光.若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则U=110V , l=0.2AU=110^V, I=0.2A如图所示为理想变压器，级线圈上接有一个标有“ 次级线圈匝数之比为20:4、B、U=110V , I=0.05AD、U=110辺V , l=0.2"^A它的初级线圈接在交流电源上，次10V100W ”的灯泡.已知变压器初、1,那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为多大？电流表读数又为多大?(S QA高二年级—导学案。

高二物理选修3-2导学案 时间 编制： 王子东 备课组长签字： 年级校长签字：1高中物理选修3-2第五章交变电流《变压器》导学案【学习目标】1、要知道变压器的基本构造，了解变压器的工作原理。

2、能说出并会运用理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。

3、要知道变压器在生活中的应用。

4、能知道理想化模型在物理学研究中的重要性。

【重点难点】通过实验探究得到变压器原、副线圈电压和匝数的关系。

变压器变压比的推导过程。

【知识链接】1、什么是法拉第电磁感应定律？2、什么是互感现象？【学法指导】演示可拆变压器、能理解电压与匝数的关系 【学习内容】探究一、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，小灯泡亮了。

两个线圈并没有直接连接，为什么小灯泡会发光？这个实验说明了什么？探究二、变压器能改变恒定电压吗？为什么？结论：1、变压器的构成？2、变压器的工作原理？3、什么叫理想变压器？ 问题：变压器是如何变压的？探究一、原副线圈的匝数与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系？（仅限于理论推导） 1、实验探究 演示可拆变压器 实验结论：2、理论推导：理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系？探究二、当理想变压器工作时，原、副线圈电流与匝数有怎样的关系？（学生自主推导） 结论：理想变压器有一个副线圈时1、电压关系：变压器原、副线圈的电压之比为 ；2、功率关系：理想变压器的输入、输出功率为 ；3、电流关系：变压器原、副线圈的电流之比为 。

探究三、理想变压器原、副线圈中电压、电流和功率有怎样的决定关系？【学习小结】本节课学习了哪些内容？看一看学习目标落实了吗？ 【达标检测】1、为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V ，这个电压是把220V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给60W 的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？2、如图所示，理想变压器的输入端电压 u=2202sin100 πt(V) ，原副线圈的匝数之比为:n 1 :n 2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则( )A.电压表读数为 220 VB.电压表读数为 22 VC.变压器输出功率为 44 WD.变压器输入功率为 440 W3、如图所示， M 为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头 P 向上移动时，读数发生变化的电表是 ( )A.A 1B.A 2C.V 1D.V 24、正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上一定相等的是( )A ．电流的频率B ．端电压的峰值C ．电流的有效值D ．电功率【学习反思】。