3.3 变压器【学习目标】
1.了解变压器的构造，理解变压器的变压原理；
2.通过实验探究变压器的原副线圈中的电压与匝数的关系；
3.会利用电压与匝数的关系和能量守恒进行简单的计算。
【课堂探究】
活动一：变压器构造及变压原理
1.变压器构造观察变压器模型，说出变压器的构造: （1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈（初级线圈）匝数______表示;
（3）副线圈（次级线圈）匝数用______表示;
（4）输入电压：用_____表示; 输出电压：用_____表示.
2、画出变压器在电路中的符号：
3、变压器工作原理：
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到直流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上(如图所示)，小灯泡能发光吗？若把直流电源改为交流电源，小灯泡能发光吗？
现象是变压器工作的基础，中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的也在不断变化，变化的磁场在中产生感应电动势对外界负载供电。
活动二：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1、根据电磁感应定律，猜想线圈两端的电压与线圈匝数存在什么关系？
2、【实验步骤】
（1）按如图所示的电路连接电路。
铁芯
副线圈
原线圈
U112
n n U2
（2）原线圈接低压交流电源U 1，改变原线圈匝数n 1和副线圈匝数n 2，用多用电表交流电压档分实验次数
输入电压U 1
原线圈匝数n 1 副线圈匝数n 2 输出电压U 2
1 2 3 4 …
【注意事项】
（1）为了人身安全，只能使用 交流电源且电压不超过 ；
（2）为了多用电表的安全，使用多用电表交流电压档测电压时，先用 试测 ，然后再选用适当的挡位进行测量。
（3）分析总结实验数据，得出结论：
3、根据以下问题、提示，应用所学的物理规律理论分析变压器变压规律。 （1）参照变压器的构造示意图，思考变压器工作时在哪些方面造成了能量损失______________________,
从变压器原线圈输入的能量E 入与从副线圈输出的能量E 出的大小关系是 ,
（2）理想变压器原线圈的输入能量E 入与副线圈的输出能量E 出大小关系是 , 原线圈的输入
功率P 入与副线圈的输出功率P 出大小关系是 。理想变压器在实际中 （存在或不存在），是一种理想化模型。
（4）理想变压器,原、副线圈中的磁通量相同，磁通量的变化率
t
φ
∆∆相同。原线圈的匝数为1n ，输入交变电压1U 后，原线圈中产生的自感电动势1E = ，不计原线圈的电阻，则有：
11U E == ；副线圈（匝数为2n ）中产生的感应电动势2E = ，不计副线
圈的电阻则有：22U E == ；综合上面的分析可得：原副线圈的电压与匝数的关系为：U 1/U 2= 。对升压变压器：1U 2U ，则：1n 2n ；对降压变压器：1U
2U ，则：1n 2n 。
（5）对某理想变压器原线圈的匝数为1n ，输入电压为1U ，输入电流为1I ，输入功率为1P ；副线圈的匝数为2n ，输出电压为2U ，输出电流为2I ，输出功率为2P 。推导 理想变压器原、副线圈中电流大小与它们线圈匝数之间的关系？
活动三、学以致用
例1、为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V ，这个电压是把380V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140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？
例2、（课本课后题5）如图3.3-7是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动（可视为不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的电阻用R 0 表示，变阻器R 代表用户用电器的总电阻，当电器增加时，相当于R 的阻值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损耗可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？
由上面问题分析，在原副线圈匝数比一定的情况下关于变压器的输入端和输出端各物理量的决定关系，你认为正确的是（ ）
A ．U 1决定U 2；
B ．U 2决定U 1；
C ．I 2决定I 1；
D ．I 1决定I 2；
E ．P 1决定P 2 ；
F ．P 2决定P 1；
G ．U 2与负载有关 输出的交变电流与输入的交变电流的频率 （相同或不相同）
【科学漫步】——课本59页 无线充电技术
【达标检测】
1.对于理想变压器，下列说法中正确的是（）
A.原线圈的输入功率随着副线圈的输出功率增大而增大
B.原线圈的输入电流随着副线圈的输出电流增大而增大
C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化
D.当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
2、如图所示，与理想变压器相连的四只灯泡相同，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，接在副
线圈上的三只灯泡正常发光.则对于串联在原线圈上的灯泡A( )
A.比正常发光时的亮度更大
B.也能正常发光
C.比正常发光时的亮度更暗
D.无法判断其亮度情况
3.如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1：n2=2：1，交流电源电压U1=220v，
F为熔断电流I0=1.0A的保险丝，负载为一可变电阻。
⑴当电阻R=100Ω时，保险丝能否被熔断？
⑵要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值最小值为多少？变压器输出的电功率不能超过多少？
