(
课件网) 3.2 变压器为什么能改变电压 3.3 电能的开发与利用 课标阐释 思维脉络 1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。 2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。 3.知道常见的变压器及其应用。 4.电能的优点、开发利用的现状及前景。各种能源的特点以及和电能的转化关系。 1.变压器的构造 闭合铁心和绕在铁心上的两个线圈,与电源相连的线圈叫原线圈,也叫初级线圈。与负载相连的线圈叫副线圈,也叫次级线圈。两个线圈都是由绝缘导线绕制而成的,铁心由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成,是用来改变交流电压的装置,单相变压器的构造示意图及电路图中的符号分别如图甲、乙所示。 2.探究变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系 (1)理想变压器 没有漏磁(磁通量全部集中在铁心内)和发热损失(原、副线圈及铁心上的电流的热效应不计)的变压器,即没有能量损失的变压器叫做理想变压器。 (2)功率关系 由于理想变压器没有各种能量损失,所以变压器输出功率等于输入功率,即:P出=P入。 (3)电压、电流关系 3.常见的变压器 (1)电力变压器:用于电力网,有升压变压器和降压变压器,功率通常较大。 (2)自耦变压器:只有一个线圈,线圈的一端既是原线圈的一端也是副线圈的一端,线圈上有一边刮去绝缘漆,金属触头沿线圈刮去了绝缘漆的一边滑动,就改变了原、副线圈的匝数比。如调压变压器就是一种自耦变压器,如图所示。 (3)互感器 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,如图甲所示。 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,原线圈串联被测电路中,副线圈接入交流电流表,如图乙所示。 (4)电源变压器:不同用电器需要不同的电压,用电源变压器将220 V交流电压变到用电器所需的电压。 4.电能的优点及发展前景 (1)电能的优点: ①电能与其他形式的能之间容易转换。 ②电能可以集中生产,便于输送和分配,易于控制和管理。 ③电能的转换效率高,电能是应用最广泛、最方便的二次能源。 (2)电能的发展前景: ①现状:世界各国基本上是以火力发电和水力发电为主。火力发电要消耗煤炭等不可再生能源,且污染环境,水力发电受到地域环境的限制。 ②新能源发电途径: 太阳能发电,核能发电,风力发电,地热发电,海浪发电,潮汐发电。 做一做 (多选)电能被誉为当今能源家族的“天之骄子”,下列关于电能的说法正确的是( ) A.电能可以作为各种形式能量的转换中心 B.电能可以集中生产,便于输送和分配,易于控制和管理 C.电能的转换效率明显高于内能的转换效率 D.电能是一次能源 解析:由于电能与其他形式的能之间容易转换,因而电能可以作为各种形式能量的转换中心。电动机的效率可达80%以上,最大的可达96.5%,可见电能的转换效率明显高于内能的转换效率。可以说电能是迄今为止人类社会应用最广泛、最方便的二次能源,选项A、B、C正确。 答案:ABC 探究一 探究二 当堂检测 探究一理想变压器的工作原理及规律 问题导引 变压器能否改变直流(恒定电流)电压 提示不能。变压器是依据电磁感应工作的,因此只能工作在交流电路中,如果变压器接入直流电路,原线圈中的电流不变,在铁心中不引起磁通量的变化,没有互感现象出现,变压器起不到变压作用。 探究一 探究二 当堂检测 名师精讲 1.工作原理 (1)原理:由于原、副线圈的互感现象,穿过理想变压器原、副线圈的磁通量始终相同,因而这两个线圈中每匝有相同的磁通量的变化率,即在原、副线圈上每匝产生的感应电动势相等。 (2)电压关系:原、副线圈中产生的感应电动势E1、E2跟其匝数n1、n2成正比。 。在原线圈中,E1起着阻碍电流变化的作用,跟加在原线圈两端的电压U1作用相反, ... ...
