5.4《变压器》导学案
- 格式:doc
- 大小:129.50 KB
- 文档页数:4
第5.4节《变压器》导学案班级:组别:姓名:【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,探究理想变压器变的原、副线圈中电压与匝数的关系,电流与匝数的关系,体会理想化模型在物理学研究中的重要性。
(难点)3.能应用理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系分析解决有关问题。
(重点)【学法指导】1.认真阅读学习目标,牢牢把握学习要求。
2.认真阅读课本P40~P44页,勾画出主要知识,通过实验,探究理想变压器变的原、副线圈中电压与匝数的关系,电流与匝数的关系.能应用理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系分析解决有关问题.3.将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展示课堂上小组讨论、质疑4、实验探究法、推理法、理想化模型研究问题的方法【知识链接】1.互感现象:两个线圈之间没有导线连接,当一个线圈中的电流时,它所产生的的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
法拉第电磁感应电动势的计算公式为。
2.磁场的能量:线圈中电流越大,产生的磁场越,储存的磁场能越。
【学习过程】知识点一、变压器的原理[问题1]做下图的实验,请同学们认真观察实验。
当左边的线圈接直流电源时,小灯泡发光(会或不会)。
当左边的线圈接交流电源时,小灯泡发光(会或不会),侧的线圈相当于电源给灯泡供电,此过程中产生感应电动势的现象是现象。
[问题2]仔细观察下图所示的变压器构造示意图并完成以下内容。
(1)构造:由和两个线圈组成,与连接的线圈叫原线圈(又叫初级线圈),与连接的线圈叫副线圈(又叫次级线圈),请在虚线框内画出变压器的符号..。
(2)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。
从能量转换的角度看,变压器是把电能通过能再转换成能的装置。
知识点二、电压与匝数的关系[问题3]阅读教材P41实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”,明确实验目的,步骤及注意事项。
5.4 变压器导学案(PU)制卷人:魏亚东审核人:时风丽使用时间:4月1号课前预习案1、什么是互感?2、请画出变压器的构造与符号预习检测1、利用变压器不可能做到的是()A.增大电流B.升高电压C.减小电压D.增大功率2、关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )A.通有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3、某变电站用原、副线圈匝数比为n 1∶n2的变压器,将远距离输送的电能送给用户,如图所示,将变压器看作理想变压器,当变压器正常工作时,下列说法正确的是( )A.原、副线圈电压比为n2∶n1B.原、副线圈电流比为n1∶n2C.原、副线圈电压比为n1∶n2D.变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2课堂探究案问题一、变压器的工作原理是什么?问题二、理想变压器有什么特点?问题三、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流与匝数分别是什么关系?例1、一台理想变压器,当原线圈接220V交流电源时,副线圈的输出电压是11V,如果保持原线圈的电压不变,将副线圈拆去18匝后,副线圈两电压降为8V,则原线圈的匝数为多少?例2、有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图5-4-4所示,则下列说 法中正确的是: ( )A 、安培表A 1与A 2的-示数之比为3:1B 、伏特表V 1与V 2的示数之比为3:1C 、当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将 增加D 、原、副线圈的功率之比为3:1问题四、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流之间的制约关系如何?问题五、理想变压器负载发生变化动态分析方法如何?例3、如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻,开关S 是闭合的。
和为理想电压表,读数分别为U 1和U 2; 、 和为理想电流表,读数分别为I 1、I 2和I 3。
变压器导学案5.4变压器一、学习目标: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、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、先学自研:1、变压器由、和等三部份组成,变压器的工作原理是。
2、理想变压器的特点是,(1)输入电压U1、输出电压U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
(2)输入电压I1、输出电压I2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
(3)输入功率P1与输出功率P2的关系。
三、教学活动:第 2 页第 3 页第 4 页(1)方法:(2)结论:3、理想变压器的变压规律: 若n 1>n 2,则U1 > U2 : 变压器 若n 1<n 2,则U 1 < U 2 : 变压器学习活动四:(四)理想变压器的电流规律1、功率关系:理想变压器根据能量守恒有P 入=P 出,即I 1U 1=I 2U 22、电流关系: I 1n 1=I 2n 2学习活动五:(五)几种常用变压器1.自耦变压器:2.互感器:例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U=1000 V 的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A .250 V B .353.5 V C .499.8 V D .200 V2121n n U U练习1:理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6 V的电池上,则副线圈两端电压为()A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V例2、一理想变压器原、副线圈匝数比为22:1,当原线圈两端输入u=2202sin314t V的交变电1压时,下列说法正确的是()A.副线圈两端电压为212 VB.副线圈接一10Ω电阻时,副线圈中的电流为1AC.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中的电流为1AD.副线圈接一10Ω电阻时,原线圈中输入功率为10W例3、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分。
第五章第四节变压器一、学习目标(一)知识与技能(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)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)过程与方法(1)通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
(2)从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
(3)从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
(三)情感态度与价值观(1)通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。
(2)让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
(3)培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度。
二、学习重点、难点、及解决办法1.重点:变压器工作原理及工作规律。
2.难点:(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3.解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电压与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排1课时四、用具准备可拆式变压器、学生电源、交流电压表、导线若干、学生电源、小灯泡五、学生活动设计1.通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程,使学生获得新知识。
2.通过提问引发学生思考,并应用学到的知识来解决实际问题。
3.通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、学习过程一、引入新课在实际应用中,常常需要改变交流电的电压。
大型发电机发出的交流电,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。
各种用电设备所需的电压也各不相同。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
高中物理 5.4 变压器导学案新人教版选修3-2【学习目标】1.了解变压器的构造及工作原理。
2.探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系,电流与匝数关系。
3.体会理想化模型在物理学研究中的重要性。
【重点难点】1.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题2.从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理3.“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验,从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理。
【学习内容】课前自学一、变压器1、探究一:出示可拆变压器,仔细观察,变压器主要由哪几部分构成?变压器是由和组成.一个线圈跟电源连接,叫线圈(或线圈),另一个线圈跟负载连接,叫线圈(或线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.画出变压器的结构示意图和符号:师生互动共同探讨变压器的工作原理:实验探究:(1).变压器的作用问题1:按照书上所给的电路图接好线路,从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮?问题2:变压器为什么能改变电压?问题3: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呢?2、探究二:变压器两个线圈的电压关系(1).设计实验电路(2).将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表:学生归纳,得出结论:3、升压变压器有什么特点?降压变压器有什么特点?二、理想变压器1.能量损耗探究1:使用可拆变压器有不闭合到闭合,观察接在副线圈两端的小灯泡的亮度变化?试分析原因?探究2:做过实验的变压器铁芯用手触摸有什么感觉?说明了什么?触摸变压器的原副线圈有什么感觉?说明什么?小结:实际的变压器在运行时,哪些地方有损耗呢?强调:变压器在工作过程中,电能和磁能的相互转化是最主要的因素,而伴随而来的损耗是一些次要因素。
为了研究问题的方便,我们突出主要因素,忽略次要因素。
这种方法叫________________,这是科学研究的一种常用方法。
《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。
5-4 变压器导学案班级姓名一、学习目标(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)掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、学习重点:变压器工作原理及工作规律三、学习难点:(1)理解副线圈两端的电压为交变电压(2) 变压器原副线圈电压与匝数关系四、学习过程1、变压器的构造:问:铁芯与线圈互相绝缘,变压器副线圈和原线圈电路是否相通?2、变压器的工作原理阅读教材40页的思考与讨论:(1)、小灯泡为什么会亮?(2)、解释变压器的工作原理:(3)、铁芯的作用:3、实验探究:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验步骤:1、把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈,连接到学生电源的交流输出端,另一个线圈作为副线圈,可不接负载2 、闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压,测量完毕断开学生电源的开关3 、改变学生电源的电压设置,重复以上实验4 、改变原、副线圈的匝数,重复以上实验1 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系?结论:公式:2 、要使电压经过变压器后升高,副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少?若要使电压降低呢?跟踪练习1、当变压器一个线圈的匝数已知时,可以用下面的方法测量其它线圈的匝数:把被测线圈作为原线圈,用匝数已知的线圈作为副线圈,通入交流,测出两线圈的电压,就可以求出被测线圈的匝数。
已知副线圈有400匝,把原线圈接到220V 的线路中,测得副线圈的电压是55V ,求原线圈的匝数。
2、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt (V )的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( )A 、250 VB 、353.5 VC 、499.8 VD 、200 V知识提升:理想变压器的规律理想变压器是自身不消耗电能的电器设备。
特点:(1)变压器铁芯内无漏磁(2)原、副线圈不计内阻(1)理想变压器原副线圈电压关系:2121n n U U =,若有多个副线圈,则有332211n U n U n U ===…… 1)无论副线圈一端空载还是有负载都适用2)输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定若n 1>n 2,则U 1>U 2为降压变压器 若n 1<n 2, 则U 1<U 2为升压变压器 (2)功率关系:根据能量守恒有P 入=P 出,变压器的输入功率决定于输出功率,即用多少给多少,I 1U 1=I 2U 2,或I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3+……(3)电流关系:电流关系是由功率关系决定的定量:I 1n 1=I 2n 2或I 1n 1=I 2n 2+I 3U 3+……定性:因P 入随P 出的变化而变化,故I 1随I 2的变化而变化,当I 2=0时,I 1很小变压器高压圈匝数多而导线细,低压圈匝数少而导线粗,是区别高低压线圈的方法 总结:1、U 、I 、P 的决定关系一个确定的变压器,输出电压U 2由输入电压U 1决定输入功率P 1由输出功率P 2决定,用多少电能就输入多少电能若副线圈空载,输出电流为零,输出功率为零,则输入电流为零,输入功率也为零2、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法(1)先要由U 1/U 2=n 1/n 2,判断U 2变化情况(2)判断负载电阻变大或变小(3)由欧姆定律确定副线圈中的电流I 2的变化情况(4)最后由P 入=P 出判断原线圈中电流I 1的变化情况【自学】互感器(P 43 科学漫步)1、电压互感器的特点及其作用2、电流互感器的特点及其作用能力提升例1:一台变压器原线圈输入380V 电压后,副线圈输出电压为19V ,若副线圈增加150匝,输出电压增加到38V ,则变压器原线圈的匝数为多少匝?2121n n U U =例2.如图所示,一个理想变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V 的市电上,向额定电压为1.80×104V 的霓虹灯供电,使它正常发光,为了安全,需要原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12mA 时,溶丝便熔断.(1)溶丝的熔断电流是多大?(2)当副线圈电路中电流为10mA 时,变压器的输入功率是多大?例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N 1:N 2=2:1,原线圈接220 V 交流电源,副线圈接额定功率为 20 W 的灯泡 L ,灯泡正常发光.当电源电压降为180 V 时,求:(1)灯泡实际消耗的功率?(2)此时灯泡中的电流是多少?例4. 如图所示的理想变压器,输入电压U 1 =220伏,各线圈匝数之比n 1 :n 2: n 3=10:5:1。
第四节变压器(第1课时)【学习目标】1.了解变压器的构造2.理解变压器的工作原理3.探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决问题【知识储备】1.互感现象:①当一个线圈中的变化时,会在另一个线圈中产生的现象,称为互感。
②互感现象可以发生于绕在同一铁芯上的之间。
③利用互感现象,可以把从一个线圈传递到另一个线圈。
2.法拉第电磁感应定律:3.如何减小导体中的涡流:【自主预习】1.变压器的构造:原线圈:也叫_______,与________相接;副线圈:也叫_______,与_______相接铁芯:由涂有的硅钢片叠合而成,作用。
2.变压器的工作原理:是变压器工作的基础,电流通过原线圈时,在铁芯中激发磁场,接入交变电流时铁芯中的磁场在。
变化的磁场在副线圈中产生,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能输出电流。
3.理想变压器:忽略__________的变压器叫理想变压器,这是一个理想化的模型。
实际的变压器工作时有能量损失,如电流经过变压器线圈时会发热,铁芯在交变磁场的作用下也会发热(涡流),铁芯的漏磁现象等。
4.电压关系实验和理论分析表明,对于变压器,原、副线圈的电压之比,等于两个线圈的_______之比,即______________。
【自我检测】如图,变压器的原线圈接在直流电源上,灯泡接在变压器的副线圈上,n1=200,n2=100,小灯泡会发光吗?为什么?【我的困惑】【知识构建】【重、难点突破】分组实验:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系建议:先保持原线圈的匝数不变,改变副线圈匝数,研究其对副线圈的影响。
然后在保持副线圈匝数不变,研究原线圈的匝数对副线圈的影响1、实验数据2、实验结论3、误差分析【对点演练】【例1】如图,ab 棒在光滑导轨上以v =2m/s 的速度匀速运动,ab 棒的长度l =10m,电阻 不计,磁感应强度B=0.1T ,理想变压器原线圈n 1=20匝,副线圈n 2=10匝,灯的电阻R=1Ω,求流过灯的电流In 2n 1【例2】一台理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载 电阻,如图所示。
5.4 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. 【课前导学案】 一、变压器的原理1.构造:由 和绕在铁芯上的两个线圈组成,与交流电源连接的线圈叫 ,与负载连接的线圈叫 .2.原理: 现象是变压器工作的基础.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 . 二、电压与匝数的关系1.理想变压器:没有 的变压器叫做理想变压器,它是一个理想化模型. 2.电压与匝数的关系原、副线圈的 等于两个线圈的 ,即U 1U 2=n 1n 2.3.理想变压器原、副线圈的功率关系 P 1 P 2(填“>”“=”或“<”). 【课上探究案】一、变压器的原理及电压与匝数的关系如图所示,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(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端,另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路,接通电源,小灯泡能发光. (1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?如果不相等,为什么? (3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗?为什么?【知识强化】1.变压器的原理是互感现象.当原线圈接交变电压时,在铁芯中产生周期性变化的磁场,在副线圈中会产生感应电动势,由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上,所以穿过每一匝线圈的磁通量的变化率相等,但由于原、副线圈匝数不同,故电压不同.说明 (1)变压器能改变交变电压、交变电流,但不能改变恒定电压、恒定电流. (2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等,即变压器不改变交流电的频率. 2.变压器原、副线圈中的电压关系 (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=…例1 (多选)如图所示的理想变压器,原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=1∶2,U 1=2202sin ωt (V),n 1=1 100匝,以下说法正确的是( )A .穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2B .穿过原、副线圈的磁通量的变化率的最大值相等,均为25V 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、副线圈电压的最大值之比为1∶2二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系 阅读教材回答下列三个问题:(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? (2)根据能量守恒推导只有一个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系. (3)根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系.【知识强化】 1.功率关系从能量守恒看,理想变压器的输入功率等于输出功率,即P 入=P 出. 2.电流关系(1)只有一个副线圈时,U 1I 1=U 2I 2或I 1I 2=n 2n 1.(2)当有多个副线圈时,I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3+…或n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…例2 如图,理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2=4∶1,电压表和电流表均为理想电表,灯泡电阻R L =110 Ω,A 、B 端电压u 1=2202sin 100πt (V).下列说法正确的是( ) A .副线圈输出的交流电的频率为25 Hz B .电压表的示数为55 2 V C .电流表的示数为1.0 A D .变压器输入功率为27.5 W例3 如图所示,理想变压器原线圈的匝数n 1=100,两个副线圈的匝数分别为n 2=5和n 3=10,L 1是“2 V 2 W ”的小灯泡,L 2是“4 V 4 W ”的小灯泡.当原线圈上接交变电压时,L 1、L 2都正常发光,那么,原线圈中的电压和电流分别为( ) A .40 V 120 A B .6 V 120 A C .40 V320 A D .6 V 320A 三、自耦变压器和互感器 1.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,如果把整个线圈作为原线圈,副线圈只取线圈的一部分,就可以降低电压,反之则可以升高电压,如图5所示.2.互感器交流电压表和交流电流表都有一定的量程,不能直接测量高电压和大电流. 互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器.(1)电压互感器:实质是降压变压器,可以把高电压变成低电压(如图所示).电压互感器应并联接入电路.(2)电流互感器:实质是升压变压器,可以把大电流变成小电流(如图所示).电流互感器应串联接入电路.例4 一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a 、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c 、d 间作为副线圈,在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时,c 、d 间的输出电压为U 2,在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( ) A .U 2>U 1,U 2降低 B .U 2>U 1,U 2升高 C .U 2<U 1,U 2降低 D .U 2<U 1,U 2升高例5 (多选)如图所示,在某一输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为100∶1和1∶100,图中a 、b 表示电压表或电流表,已知电压表的示数为22 V ,电流表的示数为1 A ,则( ) A .a 为电流表,b 为电压表 B .a 为电压表,b 为电流表 C .线路输送电功率是220 kW D .输电线路总电阻为22 Ω【课后反思】。
5.4《变压器》导学案
编写人:骆均时间:2014年12月15 三维目标
【知识目标】
1.了解变压器的结构,理解变压器的工作原理
2.通过实验探究理想变压器的原,副线圈中电压与匝数的关系。
3.掌握理想变压器的功率关系,并能推导出原,副线圈电流关系。
【能力目标】
1.通过观察实验培养学生发现问题,分析问题的能力。
【情感态度与价值观】
1.让学生充分体会能量守恒是自然界中最基本的规律之一。
2.通过小组探究合作,培养学生的协作意识和科学态度。
教学重难点
【重点】1.掌握变压器工作原理和原副线圈的电压,电流与匝数的关系。
【难点】变压器工作原理及工作规律。
学习过程
一.变压器的结构
变压器是由和绕在忒心上的两个组成。
一个线圈与连接,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)。
二.变压器的工作原理
演示实验
探究一.原线圈接交流电,灯泡会亮吗?
探究二:原线圈接直流电,灯泡会发光吗?
2.原因分析:
在原线圈上加上交变电压,原线圈上就会产生交变电流,进而产生了变化的,变化的磁场不仅通过原线圈,也会通过,根据法拉第电磁感应定律,副线圈会产生,因此小灯泡会亮。
3.变压器是利用工作的一种仪器。
从能量转换角度来看,变压器是将电能在原线圈转换为,在副线圈将磁场能转换为。
三.探究实验:变压器线圈两端的电压与匝数的关系
(1)按图示电路连接电路
探究一:原线圈接低压交流电源6V,保持原线圈匝数
n1不变,改变副线圈匝数,用多用电表交流电压档分别
测出副线圈两端的电压,记入表格。
探究二:原线圈接低压交流电源6V,保持副线圈匝数
n2不变,改变原线圈匝数,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
U=6V
原线圈电压U1副线圈电压
U2
原线圈匝数
n1
副线圈匝数
n2
U1 /U2n1/ n2
6
6
6
6
在误差允许范围内,原,副线圈电压之比等于,即:。
(3)理想变压器
理想变压器是一种理想化模型,没有能量损耗,没有漏磁。
在现实生活中的变压器可看着理想变压器。
(4)升压变压器:原线圈匝数副线圈匝数
降压变压器:原线圈匝数副线圈匝数
【随堂检测1】
(湖南省长沙市二中2014年11月份调研题)理想变压器的原线圈的匝数为110匝,副线圈匝数为660匝,若原线圈接在6 V的电池上,则副线圈两端电压为()
A.36 V
B.6 V
C.1 V
D.0 V
【随堂检测2】
(2011年甘肃高考)下列哪种方法可以将副线圈电压变为原来2倍()A.原副线圈匝数都加倍 B.仅副线圈匝数加倍
C.原副线圈匝数都减半
D.仅原线圈匝数减半
四:变压器原,副线圈功率及电流与原副线圈匝数关系
假设一理想变压器原线圈匝数为n1
,电压为U1,输入功率为P1。
副线圈匝数为n2,电压为U2,输出功率为P2。
1.功率关系:由于理想变压器无能量损失,所以输入功率和输出功率。
2.原,副线圈电流和匝数关系推导
理想变压器功率关系为:P1=P2,即。
所以I1/I2= = 。
【随堂检测3】
当理想变压器副线圈空载时,副线圈的()
A.负载电阻为0
B.输出电流为0
C.两端电压为0
D.输出功率为0
五.巩固练习
1.用理想变压器给负载R供电,下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流()
A.增加原线圈的匝数B.增加副线圈的匝数
C.减小负载电阻R的数值D.增加负载电阻R的数值
2.理想变压器原、副线圈的电流为I
1、I
2
,电压为U
1
、U
2
,功率为P
1
、P
2
,关于
它们的关系,正确的是()
A.I
2由I
1
决定 B.U
2
与负载有关 C.P
1
由P
2
决定 D.U
1
由U
2
决定
3.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
4.(2013·长春高二检测)如图甲中的变压器为理想变压器,原线圈的匝数n1与副线圈的匝数n
2
之比为10∶1。
变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电,两个阻值分别为20Ω的定值电阻串联接在副线圈两端,电压表为理想电表。
则()
A.原线圈上电压的有效值为100V
B.原线圈上电压的有效值为50V
C.电压表的读数为5.0V
D.变压器的输入功率为2.5W
5.(10分)如图,理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连,副线圈并联两
个小灯泡L
A 和L
B
,小灯泡L
A
的额定功率为0.3W,正常发光时电阻为30Ω,已知
两小灯泡均正常发光,流过原线圈的电流为0.09A。
(1)原、副线圈的匝数比为多少?
(2)流过小灯泡L
B
的电流为多少?。