变压器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。

师：画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：互感现象时变压器工作的基础。

在原线圈上加交变电压U 1，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。

如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。

副线圈两端的电压就是这样产生的。

所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。

2121n n U U = 电流通过变压器线圈是会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热。

所以，变压器工作时存在能量损失。

没有能量损失的变压器叫做理想变压器。

2121n n U U =，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有什么关系？因为理想变压器没有能量损失，所以P 出=P 入若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I 1与I 2有什么关系？生：据P 出=U 2I 2，P 入=U 1I 1及P 出=P 入得：U 2I 2=U 1I 1 则：121221n n U U I I == 上式是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。

那么两种变压器的匝数关系如何？ 升压变压器，n 2＞n 1，降压变压器，n 2＜n 1。

两种变压器原副线圈电流的大小关系如何？升压变压器，I 2<I 1，降压变压器，I 2>I 1。

在绕制升压变压器原副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，还是细一些好？降压变压器呢？因为升压变压器，I 2<I 1，所以副线圈导线可以比原线圈导线细一些。

降压变压器，I 2>I 1，所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些。

课后请大家阅读教材47页“科学漫步”，了解互感器的工作原理和应用。

本节课主要学习了以下内容：1．变压器主要由铁芯和线圈组成。

2．变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。

3．理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。

有P 输出=P 输入2121N N U U = 1221N N I I = 【例1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等 （ ）A ．交流的频率B ．电流的有效值C ．电功率D ．磁通量变化率解析：变压器可以改变原副线圈中的电流，因此原副线圈中的电流不一定有相同有效值，所以选B.由于穿过原线圈的磁通量全部穿过副线圈，因而原副线圈的磁通量变化率相同，D 错.变压器的工作基础是电磁感应，副线圈中感应的交流频率与原线圈交流频率是相同的，A 错.理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率，因此C 错.答案：B点评：变压器工作时，原副线圈电压和电流不一定相同，但对理想变压器来说，原副线圈一定相同的量有（1）电功率，（2）磁通量变化率，（3）交流的频率【例2】如图所示为一理想变压器，K 为单刀双掷开关，P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I 1为原线圈中的电流，则 （ ）A ．保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合到b 时，I 1将增大B ．保持U 1及P 的位置不变，K 由b 合到a 时，R 消耗功率减小C ．保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大D ．保持P 的位置不变，K 合在a 处，若U 1增大，I 1将增大解析：K 由a 合到b 时，n 1变小，而1221n n I I =得I 1=12n n I 2由I 2=R U 2，U 2=12n n U 1所以I 1=2122n n ·RU 1·U 1，n 2和R 不变，n 1减小时I 1增大，所以A 对。

K 由b 合到a 时，P 2=R U 22，而U 2=12n n U 1，所以P 2=2122n n ·R U 21.U 1、n 2和R 不变，n 1增大时P 2减小，所以B 对。

P 上滑时，R 增大，由前I 1=2122n n ·R U 1，U 1、n 1和n 2不变，R 增大时，I 1减小，所以C 错。

U 1增大时，由前I 1=2122n n ·RU 1，n 1、n 2和R 不变，U 1增大时，I 1增大，所以D 对。

所以应选A 、B 、D 。

答案：ABD点评：处理这类问题的关键是要分清变量与不变量，弄清理想变压器中各量间的联系和制约关系，在理想变压器中，U 2由U 1和匝数比决定；I 2由U 2和负载电阻决定；I 1由I 2和匝数比决定【例3】如图所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，求三个线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3.解析：由于四个规格相同的灯泡都正常发光，所以三个线圈中的电流均相同，即I 1=I 2=I 3=I .设n 1、n 2、n 3三个线圈两端的电压分别为：U 1、U 2、U 3，接在原线圈中灯泡两端的电压为U 0，则有：U 0=U 3=22U ， 所以，1232=U U ，即1232=n n 设电源电压为U ，则有U =U 0+U 1根据理想变压器输入功率等于输出功率，则有：UI =U 0I +U 2I +U 3I ，即UI =4U 3I所以U =4U 3，U 1=U -U 0=3U 3 即1331=U U ，即1331=n n 因此三个线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3=3∶2∶1.点评：对理想变压器来说，变压公式和输入功率等于输出功率是普遍适用的规律，对于有几个副线圈的理想变压器，电流公式就不能使用了。

巩固练习1．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6 V 的电池上，则副线圈两端电压为 （ ）A.36 VB.6 VC.1 VD.0 V解析：因为电池是稳恒直流电源。

答案：D点评：从变压器的工作原理入手思考。

2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的 （ ）A.负载电阻为0B.输出电流为0C.两端电压为0D.输出功率为0答案：BD点评：空载相当于负载电阻无穷大3．理想变压器原、副线圈的电流为I 1、I 2，电压为U 1、U 2，功率为P 1、P 2，关于它们的关系，正确的是 （ ）A.I 2由I 1决定B.U 2与负载有关C.P 1由P 2决定D.U 1由U 2决定 解析：变压器工作时，原线圈接在电源上，对理想变压器来说，原线圈电压U 1总等于电源电压，即U 1是由电源电压决定，由U 2=12n n U 1知，对于一定变压器来说12n n 一定，U 2是由U 1决定，当U 1一定时，U 2是由12n n 决定，即U 2与负载无关，即B 和D 错。

由I 1=122n I n U 1知，U 1和12n n 确定时，U 2是确定的，而I 2=R U 2，R 为负载电阻，R 变化时，I 2发生变化，从而引起I 1发生变化，因此I 1由I 2决定，所以A 错.负载电阻变化，会引起副线圈电流变化，从而引起输出功率P 2变化，P 2变化又会引起P 1的变化，即P 1是由P 2决定的，所以正确答案是C.答案：C点评：对于一定的变压器来说，U 2由U 1决定，I 1由I 2决定，P 1由P 2决定4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u 1=2202sin314t V 的交变电压时，下列说法正确的是 （ ）A.]副线圈两端电压为122 VB.副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 AC.副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 WD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是2202 V解析：原线圈两端的电压为U 1=220 V ，由变压器的变压比21U U =21n n 得副线圈两端电压为U 2=10 V ，副线圈接一10 Ω电阻，副线圈中电流I 2=1 A ，电功率P 2=U 2I 2=10 W ，原线圈输入功率也为10 W ；由变压器的变流比1221n n I I =得I 1=221 A ，铁芯中磁通量的变化率最大值为1m m n E t Φ=∆∆，由于具体的匝数未知，所以磁通量变化率的最大值未知.所以正确答案是C.答案：C点评：利用理想变压器的关系 求解5．一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍 （ ）A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍解析：变压器的输入功率由输出功率决定，即P 入=P 出，输出功率P 出=RU 2，U 增大为原来的2倍，负载电阻也变为原来的2倍时，P 出为原来2倍。

答案：D点评：输入功率由输出功率决定6．用理想变压器给负载R 供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流（ ）A ．增加原线圈的匝数B ．增加副线圈的匝数C ．减小负载电阻R 的数值D ．增加负载电阻R 的数值解析：根据2121n n U U =，P 入=P 出，即I 1U 1=I 2U 2，I 2=R U 2得变压器原线圈中的电流I 1=RU n n R U U U R U U U I U 12121212122122)()(===，即输入电流与n 1、n 2、U 1、R 都有关系，U 1不变，要减小I 1，需增大R 的阻值，或增加原线圈匝数n 1，或减小副线圈匝数n 2.答案：AD点评：原线圈中电流由输出电流决定7．在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L 3和L 4恰能正常工作，那么 （ ）A. L 1和L 2都能正常工作B.L 1和L 2都不能正常工作C.L 1和L 2中只有一个能正常工作D.条件不足，无法判断解析：根据电流与线圈匝数的关系进行分析，由于副线圈两端并联着两个相同的灯泡L 3、L 4，每个灯泡正常工作时的实际电流都等于额定电流，因此副线圈 中的电流等于一个灯泡额定电流的两倍；根据原、副线圈的电流与匝数成反比，可知原线圈中的电流等于副线圈中电流的二分之一，即恰好等于灯泡L 1、L 2的额定电流，从而判定：L 1、L 2都能正常发光.答案：A点评：由电流和线圈匝数的关系分析。

8．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2=2∶1，电源电压为U ，求B 灯两端的电压U B 为多少?解析：由串联电路分压原理可知U =U A +U 1①由变压器原理可知： U 1∶U 2=2∶1② I 1∶I 2=1∶2③由欧姆定律可知：U A =I 1R④ U B =I 2R ⑤联立①~⑤式，得U B =52U 点评：原线圈上串有灯泡，灯泡与原线圈上电压的分配遵循串联电路的分压原理。