文本内容:
2019-2020年高二物理交变电流4导学案学科高中物理年级高二作者 课题交变电流课型5.知道课本中介绍的几种常见的变压器.【学习重难点】
1、重点理想变压器的原、副线圈中电压与匝数,电流与匝数的关系
2、难点分析解决理想变压器基本问题【自主学习】复习1.产生感应电动势的条件是_____________________________.感应电动势大小与________成正比.法拉第电磁感应定律的表达式为__________________.2.家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是________V的________电流,而交变电流在送往住户前的电压都很高,要想得到用户需要的电压,就必须经过________改变电压.新课
一、变压器1.定义用来改变的设备,称为变压器.说明变压器不仅能改变交变电流的电压,也能改变交变电流的电流,但是不能改变电流.2.构造变压器由一个铁芯和两个线圈组成的.原线圈和相连接的线圈(匝数为n1).副线圈和相连接的线圈(匝数为n2).
二、理想变压器1.理想变压器是一种模型.理想变压器是实际变压器的近似.理想变压器有三个特点
(1)铁芯封闭性好,无漏磁现象,即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都.
(2)线圈绕组的电阻,无能损现象.
(3)铁芯中的电流不计,铁芯不发热,无能损现象.说明大型变压器能量损失都很小,可看作理想变压器,本章研究的变压器可当作理想变压器处理.2.理想变压器的变压原理变压器工作的原理是现象,即是变压器变压的成因.3.能量转换变压器是把电能转化为又把磁场能转化为的装置.4.理想变压器的基本关系
(1)输出功率等于输入功率P出=P入,U1I1=U2I2.
(2)原副线圈两端的电压跟匝数成正比.
(3)原副线圈中的电流跟匝数成反比(仅限一个副线圈).
(4)原副线圈的交变电流的周期T和频率f相同.5.理想变压器的三个决定关系
(1)理想变压器功率决定功率.当副线圈空载时,变压器的输出功率为零,输入功率也为零,并且输入功率随着负载的变化而变化.若同时有多组副线圈工作,则U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn成立.
(2)理想变压器线圈两端电压由线圈两端电压和匝数比所决定.无论副线圈是否有负载,是单组还是多组,每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足=….
(3)理想变压器线圈中的电流决定线圈中的电流.原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大,当有几组副线圈时,原、副线圈中的电流关系为n1I1=n2I2+n3I3+…,其中n
2、n3…为工作的副线圈的匝数.
三、几种常用的变压器1.自耦变压器2.调压变压器3.互感器
①电压互感器
②电流互感器【疑难辨析】
1.变压器及其原理
(1)构造由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成.
(2)原理变压器是根据电磁感应原理工作的.当变压器原线圈上加交变电压U1时,原线圈中就有交变电流,它的磁场在铁芯中产生交变磁通量.若绕在铁芯上的副线圈是闭合的,则副线圈中将产生交变感应电流,由于这种互相感应,原、副线圈虽不相连,电能却可以从原线圈传递到副线圈,如图所示.提醒不考虑铜损和铁损的变压器叫理想变压器,理想变压器输入功率等于输出功率.
2.理想变压器的基本关系式
(1)电压比U1∶U2=n1∶n2变压器输出电压由输入电压和匝数比决定,与用电器的电阻、变压器有无其他线圈无关.
(2)电流比I1∶I2=n2∶n1对只有一个副线圈的变压器成立.原线圈上的输入电流I1由匝数比和副线圈上的电流I2所决定,而副线圈上的电流I2由变压器的输入电压、匝数比和负载电阻决定,即I2=U2/R=U1n2/Rn
1.提醒
①变压器输入功率由输出功率决定.
②对多个副线圈同时接有负载时,由P入=P出可得I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn.【例题解析】[例1]一理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压。