DOC《5-4 变压器原理及基本关系》

5-4 变压器原理及基本关系 编写人:周安程 审核:高二物理组 审核人:吴应林 编写时间 2015年3月12日 班级: 组别:组名:姓名:

一、学习目标 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)掌握理想变压器基本关系并能运用解决实际问题 过程与方法 (1)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 情感态度与价值观 (1)让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想 (2)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 (1)变压器原副线圈电压与匝数关系 (2) 掌握公式中各物理量所表示对象的含义

三、学习难点 变压器工作原理及基本关系

四、学习过程 探究任务

1、根据对教材的阅读,说说变压器都有哪些部件构成,电路符号是什么样的? 探究任务

2、变压器的工作原理 变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通?当给原线圈接交变电压U1时,副线圈电压U2是怎样产生的? 跟踪练习 (1).

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 (2).若给原线圈接直流电,副线圈中会产生感应电流吗?为什么? 探究任务

3、理想变压器(不计过程中的能量损失)的变压规律

(一)电压与匝数的关系: 1.闭合铁芯内各处的Φ/t的关系? 2.两侧线圈内的感应电动势关系? 3.理想线圈R内_那么U1与E1,U2与E2的关系? 即可得到U1,U2,n1,n2的关系式_ 思考: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?

(二) 电流与匝数的关系 理想变压器故能量损耗_P入______P出. 由P入= U1I1 P出= U2I2 即可推出I1 I2 n1 n2的关系_ 跟踪练习 (3).为了安全,机床上照明电灯用的电压是36v,这个电压是将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? (4).利用一变压器将220V的交变电流电压降为36V,若原线圈为1100匝,则副线圈匝数___匝,若副线圈并联接入11只"36V 12W"的灯泡且正常发光,则输出功率为___W,输入功率为___W,原线圈电流为___A. 深入思考 1.理想变压器的原副线圈中一定不变的物理量有哪些? 2.如果副线圈个数有两个,根据理想变压器的关系推导出电压、电流和匝数的关系(多副线圈) 电压: 电流: 跟踪练习 (5).如图所示:理想变压器的交流输入电压U1=220 V,有两组副线圈,其中n2=36匝,标有"6 V,9 W"、"12 V,12 W"的灯泡分别接在两副线圈上均正常发光,求: (1)原线圈的匝数为n1和另一副线圈的匝数n3. (2)原线圈的电流I1 能力提升 1.一理想变压器,其原线圈2200匝,副线圈440匝,并接一个100Ω的负载电阻. (1)当原线圈接在44V直流电源电源上时,副线圈两端电压表示数为________V,副线圈中电流表示数为______A. (2)此时原线圈上的电流为_如果将负载换为400Ω的电阻,原线圈电流为_ 2.图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器,负载电路中R=55 Ω,电表为理想电流表和电压表,若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压,电压表的示数为110 V,下列表述正确的是( ) 电流表的示数为2 A 原、副线圈匝数比为1∶2 C.电压表的示数为电压的有效值 D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz 3. 如图所示,一个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? 4.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1:N2=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?