4.2 变压器 学案 word版含答案

第2节 变压器 学案 学习目标： （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。 基础知识： 一、变压器的结构 变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。 一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 变压器的结构示意图和符号，如下图所示： 二、变压器的工作原理 互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。变压器的工作原理是互感现象．因此变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．(后两空填“变化”或“恒定”) 三、科学探究－变压器电压与匝数的关系 电压与匝数的关系 只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变压器视为理想变压器。 理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率关系：P出=P入 理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式 如果副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器；如果副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。升压变压器 n2＞n1，降压变压器 n2＜n1。升压变压器，I2I1。 四、自耦变压器 如图所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用． 规律：＝，＝. 重难点理解： 一、理想变压器 1.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． 实际变压器(特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器． 2．功率关系：P入＝P出． 3．电流关系： (1)若只有一个副线圈时，有I1U1＝I2U2，即＝； (2)当有多个副线圈时，有I1U1＝I2U2＋I3U3＋…， 即I1n1＝I2n2＋I3n3＋… 二、理想变压器中各量的制约关系和动态分析 1．变压器工作时的制约关系 (1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定时，输入电压U1决定输出电压U2，即U2＝. (2)功率制约：P出决定P入，P出增大，P入增大；P出减小，P入减小，P出为0，P入为0. (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定，且输入电压U1确定时，副线圈中的输出电流I2决定原线圈中的电流I1，即I1＝. 2．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R→I2→P出→P入→I1； (2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n1、n2→U2→I2→P出→P入→I1. 典例1、图示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压,不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示,变阻器R表示用户用电器的总电阻,当滑动变阻器触头P向下移动时,下列说法中正确的是(　　)。 A.相当于在增加用电器的数目 B.表的示数随表的示数的增大而增大 C.表的示数随表的示数的增大而增大 D.变压器的输入功率在增大 ACD　【解析】变压器的输入电压U1不变,即表的示数不变,理想变压的匝数不变,故U2不变,表的示数不变,选项B错误。当滑动变阻器触头P向下移动时,其电阻值变小,由I2=知,表的示数变大;理想变压的匝数不变,I1=I2,I1增大,故表的示数变大;变压器的输入功率P入=P出=U2I2,所以功率在增大,故选项A、C、D项正确。 典例2、如图所示，一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光。为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超 ... ...