3 变压器 [定位·学习目标] 1.通过对变压器的构造及几种常见的变压器的分析,理解变压器的工作原理,培养物理观念核心素养。2.通过对变压器工作原理的分析,掌握理想变压器的基本关系,并能用它解决相关问题,培养科学思维核心素养。3.通过探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,能运用控制变量法,有序地设计实验步骤,总结实验规律,培养科学探究核心 素养。 知识点一 变压器的原理 探究新知 1.构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,与交流电源连接的线圈叫作原线圈,与负载连接的线圈叫作副线圈。 2.原理:互感现象是变压器工作的基础。原线圈中电流的大小、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感应电动势。 正误辨析 (1)变压器中闭合铁芯是由很薄的硅钢片叠加而成。( √ ) (2)变压器的两个线圈并没有直接接触,是利用电磁感应的原理工作的。( √ ) (3)变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能,在副线圈上将磁场能转化为电能。( √ ) (4)变压器既能改变交变电流的电压,也能改变恒定电流的电压。( × ) 知识点二 电压与匝数的关系 探究新知 1.电压与匝数的关系 理想变压器原、副线圈的电压之比,等于原、副线圈的匝数之比,即=。 2.两类变压器 副线圈的电压比原线圈的电压低的变压器叫降压变压器;副线圈的电压比原线圈的电压高的变压器叫升压变压器。 3.变压器中的能量转化 原线圈中电场的能量转变成磁场的能量,变化的磁场几乎全部穿过了副线圈,于是在副线圈上产生了感应电流,磁场的能量转化成了电场的能量。 正误辨析 依据下面情境,判断下列说法的对错。 (1)图甲是升压变压器,图乙是降压变压器。( √ ) (2)=适用于任何理想变压器。( √ ) (3)实际生活中,不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器。( √ ) (4)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流,还可以改变交变电流的功率和频率。( × ) 要点一 变压器的原理 情境探究 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连到交流电源的两端,另一个线圈连到小灯泡上,如图所示。小灯泡可能发光吗 说出你的理由。 【答案】 可能。当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁场,根据法拉第电磁感应定律知,在右边线圈中会产生感应电动势,右边线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光。 要点归纳 1.变压器的构造 变压器由闭合铁芯、原线圈、副线圈组成,其构造示意图与电路中的符号分别如图甲、乙所示。 2.变压器的工作原理 互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,因此铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生了感应电动势,副线圈也能够输出电流。 3.理想变压器的特点 (1)变压器铁芯内无漏磁,无发热损失。 (2)原、副线圈不计内阻,即无能量损失。 (3)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率。 4.电动势关系 由于互感现象,且没有漏磁,原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的,根据法拉第电磁感应定律有E1=n1,E2=n2,因此=。 典例研习 [例1] (变压器的原理)关于变压器的工作原理,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] 变压器是依靠自感现象进行工作的 [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 【答案】 C 【解析】 通有正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的,即磁通量变化,故 A错误;变压器的工作原理是互感现象,原、副线圈并没有直接相连,故B、D错误;穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势,符合法拉第电磁感应定律,故C正确。 [例2] (对变压器的原理的理解)如图所 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
