第3章 交变电流与远距离输电 第3节　科学探究变压器 （课件 学案 练习，共3份） 鲁科版（2019）选择性必修 第二册

第3节　科学探究：变压器 学习目标　1.了解变压器的构造。2.理解变压器的工作原理，探究变压器电压与匝数的关系。3.理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系。4.理解理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率的关系。 知识点一　变压器的工作原理 如图所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上。连接电路，接通电源，小灯泡能发光。 (1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？ (2)若将原线圈接在恒定的直流电源上，小灯泡会发光吗？为什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.变压器：变压器是一种升高或降低_____电流电压的装置。 2.变压器的结构 由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成，与电源相连的线圈称为原线圈或_____线圈，与负载相连的线圈称为副线圈或次级线圈。 3.变压器的工作原理 (1)如图所示为变压器的工作原理示意图。 ①当原线圈两端加上交变电压U1时，原线圈中就有交变电流I1通过，并在铁芯中产生_____的磁场，铁芯中的_____就发生变化。 ②由于副线圈也绕在同一铁芯上，铁芯中磁通量的变化便会在副线圈上产生_____。 ③如果在副线圈两端连接负载构成闭合回路，副线圈中就会产生_____的感应电流I2。 (2)变压器的能量转化 电能由原线圈转化为_____，磁场能通过铁芯传送给副线圈；副线圈将磁场能转化为_____。 4.理想变压器 (1)条件：①原、副线圈中的电流产生的磁场完全束缚在闭合铁芯内，即无“漏磁”。 ②原、副线圈不计电阻，电流通过时不产生焦耳热，即无能量消耗。 ③闭合铁芯中的涡流为零，即不会因涡流而消耗能量。 (2)特点：理想变压器中，每匝原、副线圈的_____变化相同，每匝产生的_____相等。 【思考】 1.交变电流通过变压器改变电压，而频率是否会发生改变？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2.在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按图所示进行实验。 (1)闭合开关，待电路稳定后，灯泡是否发光？ (2)解释出现这种现象的原因。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是(　　) A.通有正弦式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得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 听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点二　探究变压器电压与线圈匝数的关系 1.实验目的 研究变压器电压与线圈匝数间的定量关系。 2.实验思路 交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中产生感应电动势，其两端有输出电压。线圈匝数不同时输出电压不同，实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系。 3.实验器材 ... ...