高中物理變壓器課件 新課標 人教版 選修2-1

1、變壓器,,,SC8系列樹脂緣 干式電力變壓器,SG系列干式變器,變壓器系列,補償式穩(wěn)壓源,TDGC2調(diào)壓器,自耦減壓起動箱,變壓器,1．變壓器的構(gòu)造,單 相 變 壓 器,原線圈加交 變 電 壓 U1,在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場,副線圈中產(chǎn)生交變 感應(yīng)電動勢E2,2.變壓器的工作原理,［實驗1］,現(xiàn)象：當原線圈接入交變電壓時，副線圈兩端接入電燈會亮。,問題1：請同學(xué)們用電磁感應(yīng)的知識來 分析副線圈兩端接入電燈會亮原因？,,,問題2：從能的轉(zhuǎn)

2、化角度看套在變壓器鐵芯上的兩只線圈起什么作用？,問題3：鐵芯是否變壓器的必要組成部分？,［實驗2］,實驗結(jié)論：沒有鐵芯，大部分磁感線都流失在線圈外，故傳輸電能的效率太差；而鐵芯存在，使絕大部分磁感線集中在鐵芯上，大大增強了變壓器傳輸電能的效率。,互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。,變壓器在工作時，會有磁通量的漏失和各種能量損失（銅損、鐵損）。,如果工作時變壓器的磁通量的漏失和能量損失忽略不計，副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率，這樣的變壓器

3、就是理想變壓器。,3．理想變壓器,磁通量全部集中在鐵心內(nèi),P入＝P出,所以變壓器副線圈的功率（輸出功率P出）總比原線圈功率（輸入功率P入）要小。,原、副線圈電阻都很小,4．單相理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系,結(jié)論：理想變壓器的原副、線圈的兩端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)比。,n2,升壓變壓器（U2＞U1）,降壓變壓器（U2＜U1）,n2＞n1 時,n2＜n1 時,單相理想變壓器原、副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系,1、如圖所示，在一個閉合的鐵芯上

4、繞有 原副線圈，其匝數(shù)比為5 ：1，當長為1m的金屬棒ab以V=5m/s勻速向左切割B=0.1T勻強磁場的磁感線的過程中，副線圈的電壓表的示數(shù)為：,A、0 B、0.1VC、2.5V D、0.25V,A,,,練習(xí),2、如圖所示，交流電源電壓為U，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 n1:n2 = 2:1 ,輸入、輸出電路分別接有相同的電阻R，則副線圈的輸出電壓為：,A,A,B,C,D,,,A1,,A2,,

5、,V2,,,V1,V3,,,,P入＝P出,結(jié)論：由于變壓器有兩個次級線圈在工作，所以不能直接用電流比公式來求電流，而應(yīng)該由理想變壓器輸入功率等于輸出功率和變壓比公式來求電流。,3.如圖所示,理想變壓器鐵芯上繞有三個線圈，匝數(shù)比為n1:n2:n3=4:2:1,在線圈2和3的兩端各接一個相同的電燈L，當線圈1與交流電源連通時，① n3開關(guān)K斷開，此時交流電流表A1的示數(shù)為I0 ，則交流電表A的讀數(shù)為＿＿＿I0 。（不計線阻及交流電表的內(nèi)阻）

6、,1/2,②.當n3開關(guān)K合上時，交流電表A的讀數(shù)是增大還是不變？,P入＝P出,注意：原線圈的電流和功率是由副線圈來決定的（實際上是由接在副線圈的負載來決定的）。,3.如圖所示,理想變壓器鐵芯上繞有三個線圈，匝數(shù)比為n1:n2:n3=4:2:1,在線圈2和3的兩端各接一個相同的電燈L，當線圈1與交流電源連通時，① n3開關(guān)K斷開，此時交流電流表A1的示數(shù)為I0 ，則交流電表A的讀數(shù)為＿＿＿I0 。（不計線阻及交流電表的內(nèi)阻）,1/2,②

7、.當n3開關(guān)K合上時，交流電表A的讀數(shù)是增大還是不變？,自耦變壓器,圖1,圖2,問題7：判斷圖1與圖2的關(guān)系,圖2是圖1的符號表示圖,理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系,單相理想變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系,理想變壓器輸出功率輸入功率,P入＝P出,小結(jié),理想變壓器工作的動態(tài)規(guī)律：①變壓器確定后，原副線圈上的電壓比不隨負載變化而變化；輸出電壓由輸入電壓決定． ②變壓器的輸入電流、功率分別由輸出電流、功率決定。,變壓器不能產(chǎn)生電能，它只是通過交

8、變磁場傳輸電能,問題8、高壓輸電路的電壓測量常用一種叫電壓互感器的儀器（如圖所示）請分析使用該儀器的優(yōu)點。,活學(xué)活用：根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識，課后請設(shè)計一能安全測大電流的儀器。并附上使用說明書。,思考題,問題9：實際工作中變壓器的原、副線圈的導(dǎo)線粗細不同。請同學(xué)想想看，這樣做有什么好處？,1：如圖所示M為理想變壓器，原副線圈匝數(shù)比為22∶1，電源電壓u＝311sin314t V，變阻器R的最大阻值為10Ω。求當變阻器的滑動頭P從最下端向上移

9、動時，各個電表讀數(shù)（不計內(nèi)阻）如何變化？,由于是正弦交流電源，因此電壓表V1的讀數(shù)不變。因為理想變壓器在原副線圈匝數(shù)和電源電壓不變的情況下，副線,副線圈的電壓不變，所以電壓表V2的讀數(shù)也不變。即理想變壓器原副線圈電壓與負載電阻無關(guān)。當變阻器R的滑動頭P向上移動時，R變小，副線圈電流I2變大，原線圈電流I1也變大，即兩個電流表讀數(shù)都變大；,2、一理想變壓器的原線圈直接交變電流，副線圈接一電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加：A、增大負載電

10、阻 B、減小負載電阻 C、增加副線圈匝數(shù) D、 增加原線圈匝數(shù),BC,另外，題目中的隱含條件（U1恒定）應(yīng)挖掘出來。,3、如圖所示，一理想變壓器的初次級線圈匝數(shù)比為3：1，次級線圈接有三個相同的燈泡，均正常發(fā)光，則在初級線圈所串的一個相同的燈泡L將：A、也正常發(fā)光 B、比另三個燈暗C、將會燒毀D、不能確定,,,,,,,,,,,,,,,U,n1,n2

11、,,,L,A,4、在繞制變壓器時，某人誤將兩個線圈繞在如圖所示變壓器鐵芯的左右兩個臂上。當通以交流電時，每個線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂。已知線圈1、2的匝數(shù)比為2：1，則在不接負載的情況下：A、當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為110V B、當線圈1輸入電壓220V時，線圈2輸出電壓為55V C、當線圈2輸入電壓110V時，線圈1輸出電壓為220V D、當線圈2輸入電壓110V時，