高中物理5.4变压器.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,1.,通过实验观察，了解变压器的构造。,2.,理解变压器的工作原理。,3.,通过实验探究变压器的电压与匝数的关系。,4.,理解变压器的输入功率与输出功率之间的,关系，由此推导出原、副线圈的电流关系。,1,变压器,(1),构造：由,和绕在铁芯上的两个线圈组成。,原线圈：与,连接的线圈。,副线圈：与,连接的线圈。,读教材,填要点,闭合铁芯,交流电源,负载,(2),变压器的工作原理：变压器工作的基础是,现象，电流通过原线圈时在铁芯中激发的磁场不仅穿过原线圈，也同时穿过,副,线圈，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生,。,(3),作用：改变交变电流的,，不改变交变电流的,和,。,互感,感应电动势,电压,周期,频率,能量损失,匝数,降压,升压,试身手,夯基础,1,如图,5,4,1,所示的四个电路，能够实现升压的是,(,),图,5,4,1,解析：,由变压器的原理可知，改变的是交流电的电压，,A,、,B,错。升压时，副线圈的匝数大于原线圈的匝数，,C,错、,D,对。,答案：,D,2,理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有,(,),A,交流电的频率,B,磁通量的变化率,C,功率,D,交流电的峰值,解析：,变压器的原理是电磁感应现象，对理想变压器，没有漏磁和发热现象，故原、副线圈频率相同、磁通量相同、磁通量的变化率相同、功率相等，故选项,A,、,B,、,C,正确。,答案：,ABC,3,理想变压器原、副线圈匝数比为,101,，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,101,B,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,101,D,正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为,11,解析：,对于理想变压器，可认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；,D,选项可以认为忽略热损耗，故输入功率等于输出功率。,答案：,BD,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),铁芯在交变磁场的作用下不发热。,6,互感器,(1),电压互感器：用来把高电压变成低电压，副线圈比原线圈匝数少，它的原线圈并联在高压电路上，副线圈接入交流电压表，如图,5,4,2,甲所示。,(2),电流互感器：用来把大电流变成小电流，副线圈比原线圈匝数多，原线圈串联在被测电路中，副线圈接入交流电流表，如图,5,4,2,乙所示。,图,5,4,2,名师点睛,(1),变压器可以改变交变电流的电压，不能改变交变电流的周期和频率。,(2),变压器原、副线圈的电动势关系、电压关系和电流关系是有效值,(,或最大值,),间的关系，对于某时刻的瞬时值其关系式不成立。,(3),变压器高电压线圈匝数多而导线细，低电压线圈匝数少而导线粗，这是区别高、低电压线圈的方法。,1,一理想变压器原、副线圈匝数比,n,1,n,2,115,。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压,U,如图,5,4,3,所示。副线圈仅接入一个,10,的电阻。则,(,),图,5,4,3,审题指导,解答本题时应把握以下三点：,(1),正弦式交变电流峰值与有效值的关系。,(2),变压器原、副线圈电压与匝数的关系。,(3),电流表示数、电热和功率需用交变电流有效值计算。,对于理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普通适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了。,3,负载制约,(1),变压器副线圈中的功率,P,2,由用户负载决定，,P,2,P,负,1,P,负,2,；,(2),变压器副线圈中的电流,I,2,由用户负载及电压,U,2,确定，,I,2,P,2,/,U,2,；,(3),总功率,P,入,P,线,P,2,即变压器的输入功率是由输出功率决定的。,4,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，分析各物理量随负载电阻变化的情况，进行动态分析的顺序是：,R,I,2,P,2,P,1,I,1,。,(2),负载电阻不变，分析各物理量随匝数比变化的情况，进行动态分析的顺序是：,n,1,、,n,2,U,2,I,2,P,2,P,1,I,1,。,名师点睛,(1),理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时总是,“,量出为入,”,，即用户消耗多少，原线圈就提供多少，因而输出功率决定输入功率。,(2),可以把理想变压器的副线圈看做给用户供电的无阻电源，对负载电路进行动态分析时，可以参照直流电路动态分析的方法。,2,(2012,福建高考,),如图,5,4,4,所示，理想变压器原线圈输入电压,u,U,m,sin,t,，副线圈电路中,R,0,为定值 图,5,4,4,电阻，,R,是滑动变阻器。,和,是理想交流电压表，示数分别用,U,1,和,U,2,表示；,和,是理想交流电流表，示数分别用,I,1,和,I,2,表示。下列说法正确的是,(,),A,I,1,和,I,2,表示电流的瞬间值,B,U,1,和,U,2,表示电压的最大值,C,滑片,P,向下滑动过程中，,U,2,不变、,I,1,变大,D,滑片,P,向下滑动过程中，,U,2,变小、,I,1,变小,思路点拔,解答本题时应注意以下三点：,(1),交流电表的示数与交流电四值的对应关系。,(2),交流电压表的示数由输入电压和变压器匝数比决定。,(3),交流电流表的示数与负载电阻的关系。,答案,C,(1),对于电压大小，条件充分时只需根据原线圈电压和原、副线圈的匝数确定。,(2),P,1,、,P,2,、,I,1,、,I,2,的判断，往往都与,R,的大小有关，对,P,1,、,I,1,的确定，需从,P,2,、,I,2,入手。,