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课件网) 第三节 变压器 第1课时 变压器的认识及规律应用 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 知道变压器的组成,掌握原线圈、副线圈等概念,体会物理观念的生成过程 科学思维 掌握理想变压器的基本规律,通过规律的应用体会物理模型建立的重要意义 科学探究 通过探究原、副线圈电压与匝数的关系,体会科学探究在物理规律形成过程中的作用 科学态度与责任 通过变压器在生产、生活中的应用,体会科技对社会发展的推动作用 基础探究 形成概念,掌握新知 一、认识变压器 如图,两线圈绕制在同一铁芯上,请思考并回答: (1)若在左侧线圈中通入恒定电流,则穿过右侧线圈中有没有磁通量 磁通量是否变化 右侧线圈两端有没有感应电动势产生 答案:(1)电流周围存在磁场,左侧线圈中通入恒定电流后穿过右侧线圈中有磁通量;由于电流恒定,故穿过右侧线圈中磁通量不变;穿过右侧线圈中磁通量不变,根据法拉第电磁感应定律知右侧线圈两端没有感应电动势产生. (2)若在左侧线圈中通入交变电流,则穿过右侧线圈中有没有磁通量 磁通量是否变化 右侧线圈两端有没有感应电动势产生 这种现象是电磁感应中的什么现象 答案:(2)由于交变电流是不断变化的,故穿过右侧线圈中不仅有磁通量而且磁通量在不断变化;根据法拉第电磁感应定律知右侧线圈两端将有感应电动势产生;这种现象是电磁感应中的互感现象. 1.变压器的构造 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的 组成,如图所示.与电源连接的线圈称为 ,也称为初级线圈;与负载连接的线圈称为 ,也称为次级线圈. 线圈 原线圈 副线圈 2.变压器的符号 3.变压器的原理 变压器工作的基本原理是 现象.在原线圈上加上交变电压,原线圈中的交变电流在铁芯中产生变化的磁通量,这个变化的磁通量不仅穿过原线圈,也穿过副线圈,并在副线圈中产生相应的 .如果在副线圈两端接入负载构成闭合回路,回路中就会形成交变电流. 4.变压器的作用 变压器是用于改变 电压的设备. 互感 感应电动势 交流 二、探究变压器的电压与匝数的关系 如图为变压器的示意图,原、副线圈的匝数分别为n1、n2,交流电源加在原线圈上的电压为U1,副线圈输出的电压为U2,若不计线圈的电阻和各种电磁能量损失,思考并回答下列问题: 答案:(1)相同. (2)在原、副线圈中产生的感应电动势表达式分别是什么 (3)不计线圈电阻,两线圈两端的电压数值是否与对应的感应电动势相等 答案:(3)相等. (4)尝试写出U1和U2的关系. 1.理想变压器 理想变压器是指原、副线圈的 和各种电磁能量损失可以忽略不计的变压器.它是一个理想化模型. 电阻 匝数 3.两类变压器 (1)升压变压器:n2 n1,U2 U1. (2)降压变压器:n2 n1,U2 U1. > > < < 三、理想变压器原、副线圈中的电流 如图所示,接通电源后小灯泡发光,若将变压器视为理想变压器,思考并回答下列问题: (1)变压器副线圈的输出功率P2和原线圈的输入功率P1之间的关系是什么 答案:(1)因为理想变压器不计能量损耗,所以P2=P1. (2)根据P1、P2的关系和电功率定义式,尝试推导原、副线圈中的电流I1和I2的关系. 1.变压器能量损耗 实际变压器的线圈有电阻,电流通过它时会发热,会损耗一小部分能量.铁芯在交变磁场中反复被磁化,也会因铁芯发热而损耗一小部分能量.一般情况下,变压器的这两类能量损耗都很小,所以在实际计算中常忽略损耗的能量,将其视为 变压器. 2.理想变压器原、副线圈中的功率和电流 (1)功率:理想变压器副线圈的输出功率P2 原线圈的输入功率P1,即P2 P1. 理想 等于 = (2)电流:理想变压器工作时,原、副线圈中的电流与它们的匝数成 比,用公式表示为 . 反 1.判断正误 (1)变压器只能改变交变电流的电压,不能改变直流电流的电压.( ) (2)实际应用中,不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器.( ) (3)理 ... ...
