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【红对勾】版高中物理 5.11变压器课件 新人教版选修3-2【精品课件】

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高中物理 5.11变压器课件 新人教版选修3-2

高中物理 5.11变压器课件 新人教版选修3-2
第五章 交变电流
课时11 变压器
课
课
课
前
堂
后
预
效
巩
习
果
固
作
检
提
业测ຫໍສະໝຸດ 升课 前基预础训习练作 业
一、选择题 1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量 为( ) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈中感应电动势和副线圈中的感应电动势
2．将输入电压为 220 V，输出电压为 6 V 的变压器，改装 成输出电压为 30 V 的变压器，副线圈原来的匝数为 30 匝，原 线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为( )
A．150 匝 B．144 匝 C．130 匝 D．120 匝
3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10 1，原线圈 输入电压的变化规律如下图甲所示，副线圈所接电路如下图乙 所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
2．D 由题意nn12＝2620，nn2′1 ＝23200，将 n2＝30 匝代入得 n2′＝150 匝，则副线圈应增加 Δn＝120 匝．
3．D 由图象可知原线圈输入电压的最大值：Um＝311 V, T ＝2×10－2 s，则原线圈输入电压的有效值：U1＝U2m＝220 V, f ＝T1＝2×110－2 s＝50 Hz，选项 A 错误．由UU12＝nn12可得：U2＝nn21U1 ＝22 V，B 错误．P 向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈 输出电压不变，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大， 而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C 错误．P 向 右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变 压器的输出功率增加，D 正确．

物理选修3-2人教版 5.4变压器 (共28张PPT)(优质版)

物理选修3-2人教版 5.4变压器 (共28张PPT)(优质版)

A
~
S
V R1 R2
思考：变压器输入输 出电压、电流、功率 大小之间的因果关系 是怎样的？
课堂练习
4、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( B ) A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关
三、理想变压器的变压规律： I1
I2
原、副线圈中产生的感应 U1 n1
n2 U2
电动势分别是：
E1=n1/ t E2=n2/ t E1/n1= E2/n2
若不考虑原副线圈的内阻，
则 U1=E1；U2=E2 则：U1/U2= n1/n2
实验和理论分析都表明：理想变压 器原副线圈的电压跟它们的匝数成 正比
3.电路图中符号
n1
n2
铁芯与线圈互相绝缘
n1
n2
∽ U1
∽ n1 n2 U2
铁芯与线圈互相绝缘
问题：（1）变压器副线圈和原线圈电路是否相通？
（2）原线圈接交流电后，副线圈所接灯泡会 亮吗？为什么？
（3）若给原线圈接直流电压，副线圈的灯 泡还会亮吗 ？为什么？
二、变压器的工作原理 ——互感现象
～
解析 发电厂的零线是接地的，漏电保护开关有一个结 构和变压器相似的电流互感器，其铁芯的a侧有两个形 状、绕向和匝数都完全相同的线圈（图中分别用实线 和虚线表示），它们分别将用电器和火线、零线串联 起来，220V交变电流在MNO、GRK与发电厂之间流过； 铁芯的b侧有另一个线圈与电磁继电器J的线圈（图中 未画出）并联，室内电路正常工作时，b线圈没有电流， J保持导通状态，当漏电时，b线圈便会产生感应电流， 推动电磁继电器J切断用电器的电路，从而防止事故的 发生．

高中物理 第五章第四节 变压器课件 新人教选修3-2

高中物理 第五章第四节 变压器课件 新人教选修3-2

研究中的重要性．
3．了解变压器在生活中的应用． ●教学地位 本节知识是高中电学的基础，在历年高考中都被考查到， 既有直接命题，也有与其他知识的综合命题，题目难度一般
为中等，学习本节知识时要引起足够重视．
●新课导入建议
在日常生活中，不同的用电器往往需要不同的
电压，电冰箱、洗衣机需要220 V电压，彩色电视机显像管则 需要10 000 V以上的电压，实验室安全电压为12 V，这就需 要变压器来实现．
(2)原理 ______ 互感 现象是变压器的工作基础，由于原线圈中电流的
大小、方向在不断变化，铁芯中的 ______也在不断变化．变 磁场
磁场 感应电动势 化的_______在副线圈中产生 _____________ ． 2．思考判断 (1)变压器是利用互感现象实现了电能向磁场能再到电能 转化．( ) √ ) ×
3 ．若有两个副线圈，理想变压器的电压、电流、功率
与匝数满足什么关系？
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．
(3)变压器自身的能量损耗不计，原线圈的输入功率等于
副线圈的输出功率.
2．电动势关系 由于互感现象，且没有漏磁，原、副线圈中每一匝 ΔΦ 线圈都具有相同的 ，根据法拉第电磁感应定律有 E1 Δt ΔΦ ΔΦ E1 n 1 ＝n1 ，E2＝n2 ，所以 ＝ . E2 n 2 Δt Δt
2．思考判断 (1)在理想变压器中原、副线圈的磁通量的变化率是一致
的．(
) √
(2)理想变压器可以改变交变电流的频率．( ×) (3)电流通过铁芯从原线圈流到副线圈．( × )
3．探究交流 U1 理想变压器的原、 副线圈的电压与匝数成正比， 即 U2 n1 ＝ ， 试探究原、 副线圈的瞬时电压与匝数是否也成正比． n2

高中物理第五章4变压器课件新人教版选修3_2

高中物理第五章4变压器课件新人教版选修3_2

输入电压
U1(大小等于电压表
V1
示数)和匝数比
������1 ������2
决定,
即������2
=
������2������1 ������1
,
所以������2也不变,
即电压表V2的示数也不变。又根据������2
=
������2 ������负
知开关 S 闭合后������负减小, 故������2增大, 即电流表 A2 示数增大。输入
123
1.理想变压器的基本关系推导 (1)功率关系 理想变压器为一理想化的模型,其特点是
①不计铜损,即变压器的原、副线圈的内阻很小,可以忽略,在有
电流通过时认为不产生焦耳热;
②不计铁损,即变压器铁芯内不产生涡流,无热损耗; ③不计漏磁,即原、副线圈的磁通量总保持相同。
可见理想变压器不计一切电磁能量损失,所以理想变压器的输入 功率等于输出功率,即P入=P出。
也随着减小。当变压器有多个副线圈且同时都有输出时, 同样有
输出电流决定输入电流的关系。
123
例如:在如图所示的电路中,用一变压器给负载供电,变压器输入 端的电压不变,开始时开关S是断开的,现将开关S闭合,则图中所有 交流电表的示数如何变化?
123
因输入电压不变,所以电压表 V1 的示数不变,电压表 V2 的示数由
如果变压器的原线圈接入恒定电流,变压器能起到变压作用吗? 接入大小变化的直流电流呢?
提示:不能 能
12
2.理想变压器的概念与规律
(1)概念:没有能量损失的变压器叫理想变压器,它也是一种理想
化的模型。
(2)基本关系(只有一个副线圈时)
①电压关系:
������1 ������2

2021-2022版高中物理人教版选修3-2课件：第五章 4 变压器

2021-2022版高中物理人教版选修3-2课件：第五章 4 变压器

4.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)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起,两个线圈间是绝缘的。
二、电压与匝数的关系 【情境思考】 如图所示的两个变压器称为自耦变压器。 (1)两个变压器中哪一个是升压变压器? (2)在输入电压U1一定的情况下,要提高输出电压,甲、乙两图中的滑动触头应 如何移动?
。若右边线圈匝数为n2,则U2=E2=nt2
,故有E1 ＝ n1;若忽略左
E2 n2
边线圈的电阻,则有U1=U电源,这样看来只要n1≠n2,小灯泡两端的电压与学生电
源的输出电压就不相等。小灯泡两端的电压,即副线圈两端的电压与原线圈两
端的电压及原、副线圈匝数比有关。
(3)不发光,因为无法在副线圈中产生感应电动势。
【易错辨析】
1.变压器只能改变交变电流的电压,不能改变直流电的电压。
2.实际生活中,不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。
3.理想变压器可以改变交变电流的频率。
(×)
4.电流通过铁芯从原线圈流到副线圈。 ( × )
5. U1 n1 适用于任何理想变压器。
U2 n2
(√)
( √) ( √)
关键能力·合作学习
4变压器
必备知识·自主学习
一、变压器的原理 【情境思考】
生活用电电压为220 V,而我们的手机电池都是5 V的,充电器是如何实现电压的 变化的呢? 提示:变压器
1.变压器的构造: 由_闭__合__铁__芯__和绕在铁芯上的两个线圈组成,如图所示:
(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__。 2.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__。 3.作用:改变交变电流的_电__压__,不改变交变电流的_周__期__和_频__率__。

人教版高中物理选修3-2第五章变压器课件(16页)-PPT优秀课件

人教版高中物理选修3-2第五章变压器课件(16页)-PPT优秀课件

使用时把原线圈与电 路串联，原线圈匝数少 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
课堂练习
1、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
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
3、互感器 分类：电压互感器和电流互感器
使用时把原线圈与电 路并联，原线圈匝数多 于副线圈匝数
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
副线圈回路有： E2=U2+I2r2 ≈U2
若不考虑原副线圈的内阻，则U1=E1；U2=E2，则：
U 1 n1 U 2 n2
n2 >n1 U2>U1 -----升压变压器 n2 <n1 U2 <U1 -----降压变压器
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
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( B ) A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
人教版高中物理选修3-2第五章第4节 变压器 课件（ 共16张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2

人教版高中物理选修(3-2)第五章 第4节《变压器》ppt课件


[答案]
A
1． 如图所示， 理想变压器原线圈与一 10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡 a 和 b。小灯泡 a 的额定功率为 0.3 W，正常发光时 电阻为 30 Ω。已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 0.09 A，可计 算出原、副线圈的匝数比为________。流过灯泡 b 的电流为________ A。
[思路探]
[解析]
交流电压表、电流表测得的是交变电流的有效值，由灯泡正
常发光可知，变压器的输出电压为 220 V，而变压器的输入与输出电压之 比等于原、副线圈的匝数比，故变压器的输入电压为 110 V，电压表的示 数为 110 V；又因为变压器的输入功率等于输出功率，因此可知变压器的 输入电流为 0.2 A，A 正确。
(3)理想变压器电压、电流与匝数的关系 理想变压器特点 铁芯 ，原、副线圈 无漏磁 无电阻 U1 n1 电压与匝数关系 ＝ U2 n2 电流与匝数关系 功率关系 I1 n2 ＝ I2 n1 P1 ＝ P2
为什么变压器不能变恒定电流？
解析：要产生感应电动势，磁通量必须发生变化。若原线圈中通以恒 定电流，则在铁芯中产生恒定的磁通量，副线圈中虽有磁通量通过，但磁 通量不变化，因此副线圈中不能产生感应电动势，当然就不能变压了。
U2 解析： 根据 P＝ R 和 P＝I2R 得灯泡 a 两端的电压 U2＝ PR＝ 0.3×30 V ＝3 V，通过灯泡 a 的电流 Ia＝ P R＝ 0.3 U1 n1 A＝0.1 A，根据 ＝ 得原、 30 U2 n2
n1 U1 10 I1 n2 n1 10 副线圈匝数之比 ＝ ＝ ，根据 ＝ ，得副线圈上的电流 I2＝ I1＝ n2 U2 3 I2 n1 n2 3 ×0.09 A＝0.3 A， 根据 I2＝Ia＋Ib， 得流过灯泡 b 的电流为 Ib＝I2－Ia＝0.2 A。

人教版物理选修3-2 第5章第4节 变压器


高中物理选修3-2课件
二、电压与匝数的关系 1．理想变压器：没有_能__量__损失的变压器． 2．变压规律：_UU__12＝__nn_12_. 3．变流规律：__II12_＝__nn_21__(只适用于一个副线圈)．
高中物理选修3-2课件
三、常用的变压器——互感器 1．分类：电压互感器(如图5－4－1甲)和电流互感 器(如图乙)．
高中物理选修3-2课件
解析：选AB.理想变压器的原线圈的输入功率等 于副线圈的输出功率，且随副线圈的输出功率的 变化而变化，原线圈的输入电流取决于副线圈的 输出电流，当副线圈的电流为零时，原线圈的电 流也为零，但原线圈电压并不一定为零，故A、B 正确，C、D错误．
高中物理选修3-2课件
课堂互动讲练
高中物理选修3-2课件
【精讲精析】 电源电压有效值不变，所以V1示数 不变，原、副线圈的电压之比等于匝数之比，匝数 之比不变，故V2示数不变，V1与V2示数的比值也不 变，所以C错误，D正确；当开关S闭合后，副线圈 电路中的电阻减小，因为电压不变，所以副线圈电 路中的电流增大，A2的示数增大，原、副线圈的电 流之比等于匝数反比，匝数之比不变，A1与A2示数 的比值不变，A1的示数也增大，所以A正确，B错 误． 【答案】 AD
对变压器原理的理解 例1 如图 5－4－3 所示的理想变 压器，原副线圈的匝数比 n1∶n2＝1∶ 2，U1＝220 2sinωt V，n1＝1100 匝， 图5－4－3 以下说法中正确的是( )
高中物理选修3-2课件
A．穿过原、副线圈磁通量的变化率之比为 1∶2 B．穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相 等，均为 0.2 2 V C．原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等， 均为 0.2 V D．原、副线圈电动势的瞬时值之比为 1∶2

人教版高中物理选修3-2变压器公开课教学课件共16张PPT

C．48mA D．与负载R的值有关
(4)输入电压U1 输出电压U2
2、电路图中变压器符号
n1
n2
无铁芯
n1 n2
有铁芯
（二）理解变压器
问题：变压器原、副线圈不相通，在给 原线圈接交变电源后，副线圈电能是怎 样产生的？
变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e
原
副
∽U1线 圈
n1 n2
线 圈
U2
0
t1
t2 t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了 ：
2、能量转化： 电能→磁场能→电能
三、应用理想变压器 P入＝P出 U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n1
练习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 （B） A．3mA B．0
人教版高中物理选修3-2 变压器公开课教学课件
共16张PPT
2020/9/19
（一）认识变压器
变压器的构造
1、构造示意图(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成
原 ∽U1线
圈
铁芯
n1 n2
()2)原线圈(初级线圈)
其匝数用n1表示
副
与交变电源相连
线 圈
U2
(3)副线圈(次级线圈)
其匝数用n2表示
与负载相连
电能 → 磁场能 → 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)
理想变压器
如果在能量转化的过程中能量损失很 小，能够忽略原、副线圈的电阻，以及各 种电磁能量损失，这样的变压器我们称之 为理想变压器.这是物理学中又一种理想.8V
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n2′＝150 匝，则副线圈应增加 Δn＝120 匝．
3． D 由图象可知原线圈输入电压的最大值： Um＝311 V, T Um ＝2×10－2 s，则原线圈输入电压的有效值：U1＝ ＝220 V, f 2 1 1 U1 n1 n2 ＝ ＝ ＝50 Hz， 选项 A 错误． 由 ＝ 可得： U2＝ U1 T 2×10－2 s U2 n2 n1 ＝22 V，B 错误．P 向右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈 输出电压不变， 所以副线圈的电流增大， 原线圈的电流也增大， 而匝数比不变，所以原、副线圈的电流比不变，C 错误．P 向 右移动时，副线圈的电阻减小，副线圈输出电压不变，所以变 压器的输出功率增加，D 正确．
A．ab 两端 C．ac 两端
B．cd 两端 D．bd 两端
3．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 电流如图乙所示，则( )
A．交变电流的频率为 0.02 Hz B．原线圈输入电压的最大值为 200 2 V C．电阻 R2 的电功率约为 6.67 W D．通过 R3 的电流始终为零
基础训练 课堂 效果检测
一、选择题 1．如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们 所用白炽灯泡相同，且都是“220 V,40 W”，当灯泡所消耗的功 率都调于 20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )
2.有一电子线路中使用的小变压器，变压比为 220 V/6 V， 由于使用时间长了分不清原、副线圈，其外形如图所示，现要 作为降压变压器使用，则电源(220 V)应接在( )
A．副线圈输出电压的频率为 0.02 Hz B．副线圈输出电压的有效值为 31 V C．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P 向右移动时，变压器的输出功率增加
4．(多选)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 1 5，原线圈两端的交变电压为 u＝20 2sin100πt(V)．氖泡在 两端电压达到 100 V 时开始发光．下列说法中正确的有( )
6．(1)0 100%
0
(2)44 V 0.44 A 19.36 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．
U1 n1 (2)由 ＝ 得 U2 n2 n2 440 电压表示数为 U2＝ U1＝ ×220 V＝44 V n1 2 200 U2 44 电流表示数为 I2＝ ＝ A＝0.44 A R 100 P 入＝P 出＝I2U2＝0.44×44 W＝19.36 W P出 效率 η＝ ×100%＝100% P入
2．将输入电压为 220 V，输出电压为 6 V 的变压器，改装 成输出电压为 30 V 的变压器，副线圈原来的匝数为 30 匝，原 线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为( A．150 匝 C．130 匝 B．144 匝 D．120 匝 )
3．一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10
1，原线圈
输入电压的变化规律如下图甲所示，副线圈所接电路如下图乙 所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
第五章
交变电流
课时11 变压器课 前 预习 作 业课 堂 效 果 检 测
课 后 巩 固 提 升
基础训练 课前 预习作业
一、选择题 1．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量 为( ) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈中感应电动势和副线圈中的感应电动势
A．开关接通后，氖泡的发光频率为 100 Hz B．开关接通后，电压表的示数为 100 V C．开关断开后，电压表的示数变大 D．开关断开后，变压器的输出功率不变
5．(多选)如图所示，MN 和 PQ 为两光滑的电阻不计的水 平金属导轨，N、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电 阻元件 R、电容元件 C，导轨上垂直放置一金属棒 ab.今在水平 导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是 (IR、IC 均为有效值)( )
4．AB
由 u＝20 2sin100πt(V)可知， Um＝20 2 V，f＝
50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为 100 Hz， Um A 正确；电压表示数为 U＝ ×5＝100 V，B 正确；开关断开 2 后电压表示数不变，输出功率变小，故 C、D 错误．
5．BCD ab 匀速切割时产生恒定电动势，原线圈中有稳 恒电流，故副线圈电流为零，选项 A 错，选项 B 正确；若 ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，原线圈中产生周期性变化 的电流，副线圈产生电磁感应现象，副线圈电流不为零．电容 器进行充放电，故选项 C 正确；当 ab 匀加速运动时，产生的 电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增 强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变， 因而电容器不会充放电．故选项 D 也正确．
(1)当原线圈接在 44 V 直流电源上时， 电压表示数为多大？ 电流表示数为多大？ (2)当原线圈接在 220 V 交流电源上时，电压表示数为多 大？电流表示数为多大？此时输入功率为多少？变压器效率为 多大？
课前预习作业 1．D 理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁 漏，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故 A、C 不 符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，B 不符合题意， 选 D. 2． D n1 220 n1 220 由题意 ＝ ， ＝ ，将 n2＝30 匝代入得 n2 6 n2′ 30
A．若 ab 棒匀速运动，则 IR≠0，IC＝0 B．若 ab 棒匀速运动，则 IR＝0，IC＝0 C．若 ab 棒在某一中心位置两侧做往复运动，则 IR≠0， IC≠0 D．若 ab 棒做匀加速运动，则 IR≠0，IC＝0
二、非选择题 6．一台理想变压器，其原线圈的匝数为 2 200 匝，副线圈 的匝数为 440 匝，副线圈中接入一个 100 Ω 的负载电阻，如图 所示．