3.3 变压器 (共26张PPT) 课件 2025-2026学年高二年级物理教科版选择性必修第二册

(课件网) 高中物理教科版（2019）选择性必修第二册 第三章 交 流 电 第3节 变压器 我们国家民用统一供电均为220V，如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？ 生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢 家庭用电 220V 手机充电电压5V 高压输电：U > 100 KV 1.了解变压器的构造及工作原理。 2.通过实验探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系。 3.掌握理想变压器原、副线圈电压、电流、功率的关系。 4.了解几种常见的变压器。 变压器的组成：闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈。 U2 原线圈 副线圈 铁芯 AC U1 n1 n2 AC 1.变压器的原理 n1 n2 U1 U2 1.原线圈：一个线圈与交流电源连接，叫作原线圈 ，也叫初级线圈；其匝数用n1表示，两端的电压叫变压器的输入电压U1。 2.副线圈：另一个线圈与负载连接，叫作副线圈，也叫次级线圈。其匝数用n2表示，两端的电压叫变压器的输出电压U2。 电路图中符号 1.变压器的原理 原线圈接 交流电 原线圈中的磁场发生改变 在铁芯中产生变化 的磁通量 副线圈产生感应电动势 副线圈的磁通量发生改变 副线圈有 感应电流 U2 R U1 n1 n2 互感现象 思考 ：若给原线圈接直流电压U1 ，能否得到副线圈电压U2 1.变压器的原理 1.变压器的原理 1.变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用。 2.变压器不改变交变电流的周期和频率。 3.变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是彼此绝缘的。 4.铁芯可使绝大部分（可近似认为全部）磁感线集中在铁芯上。 1.变压器的原理 若给原线圈接交变电动势 e1 =Em sinωt，则副线圈电动势e2 多大？ U2 R B1 =Bmsinωt B2 =Bmsinωt e1 =Em sinωt n1 n2 由法拉第电磁感应定律，得： 我们能不能通过实验验证上述结论？ 1.变压器的原理 实验器材：两只多用电表、学生电源(低压交流电源)、开关、可拆变压器、导线若干.原理如图： 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 2.探究变压器的电压与匝数的关系 ①如图所示，连接实验器材 ②保持原线圈的匝数不变，增加或减少副线圈的匝数，测量副线圈两端的电压 ③保持副线圈的匝数不变，增加或减少原线圈的匝数，测量副线圈两端的电压 2.探究变压器的电压与匝数的关系 U1/V 原线圈n1/匝 副线圈n2/匝 U2/V U1/U2 n1/n2 12 200 100 5.8 400 23.4 12 12 800 100 1.22 12 1400 0.84 2.068 0.513 9.83 14.28 2 0.5 8 14 2.探究变压器的电压与匝数的关系 2.探究变压器的电压与匝数的关系 结论：在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比，即 。但数据没有严格遵从这样的规律。为什么呢？ 误差原因：能量损耗 1.变压器线圈通过电流时会发热； 2.铁芯在交变磁场的作用下也会发热； 3.交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内。 2.探究变压器的电压与匝数的关系 概念：没有能量损耗的变压器叫作理想变压器. 理想变压器特点： 1.无铜损：原、副线圈不计电阻，不产生焦耳热. 2.无铁损：不计闭合铁芯中的涡流. 3.无磁损：原、副线圈中的电流产生的磁场完全束缚在闭合铁芯内. 2.探究变压器的电压与匝数的关系 I1 I2 U2 n1 n2 R U1 P入 = P出 U1 I1 = U2 I2 上式只适用于一个副线圈的变压器 3.电压与匝数的关系 → U1决定 U2 → I2 决定 I1 1.电压关系： → P出决定P入 2.功率关系： P入=P出 3.电流关系： 理想变压器的三个决定关系 3.电压与匝数的关系 （1）若有一个副线圈时 n1 n2 U1 U2 （2）若有多个副线圈时 n1 U1 n2 U2 n3 U3 n4 U4 3.电压与匝数的关系 1.当n2 > n1时，U2 > U1，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器； 2.当n2