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新教材高中物理《变压器》PPT课件下载1


为什么恒定电流不能利用变压器变压?
提示:通过电磁感应产生互感现象是变压器的工作基础, 而恒定电流产生恒定磁场,不产生电磁感应现象,所以无法对 直流电变压.
2.变压器的电压、电流与匝数的关系 (1)探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 ①在该实验中,要探究的物理量是四个,即输入电压、输 出电压、原线圈匝数和副线圈匝数,因此为了搞清关系,应该 用 控制变量 法. ②猜想:线圈两端的电压与其匝数可能有什么关系?原、 副线圈的匝数对副线圈两端的电压是否都有影响? ③设计实验方案:控制变量,分别探究.先保持原线圈的 匝数不变,改变 副 线圈的匝数,研究对输出电压的影响;然 后,再保持副线圈的匝数不变,改变 原 线圈的匝数,研究对 输出电压的影响.
【解析】 通入交变电流时,原线圈产生的磁通量是变化 的,故A错误;原、副线圈在同一铁芯上,没有漏磁,磁通量相 等,故B正确;由电磁感应现象,磁通量变化引起感应电动势, 故C正确;副线圈中的电流是由于磁通量变化引起的,故D错 误.
如图所示为一种变压器的铭牌图,根据其铭牌上所提供的 信息,以下判断正确的是( B )
3.互感器 (1)电压互感器:是大匝数比的 降压 变压器,把 高 电压 变为 低 电压,用来测量交流 高 电压,应 并 联在电路中. (2)电流互感器:是大匝数比的 升压 变压器,把 大 电流 变为 小 电流,用来测量交流 大 电流,应 串 联在电路中.
考点一 理想变压器的特点及工作原理
1.构造 变压器由一个闭合的铁芯、原线圈和副线圈组成,两个线 圈都是由绝缘导线绕制而成的,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠 合而成,是用来改变交流电压的装置(单相变压器的构造示意图 及电路图中的符号分别如图甲、乙所示).
电压叫 输入电压 . ②副线圈:与 负载 相连的线圈,也叫次级线圈,其两
端电压叫 输出电压 .
(3)原理 互感 现ຫໍສະໝຸດ 是变压器的工作基础.原线圈中电流的大小、 方向不断变化,在铁芯中激发的 磁场 也不断变化,变化的磁 场在副线圈中产生 感应电动势 .
(4)作用 改变交变电流的电压,不改变交变电流的周期和频率.
一定时,且
输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流
I2决定,即I1=nn2I12. (3)功率制约:P2决定P1,P2增大,P1增大;P2减小,P1减
系 n1I1=n2I2 U1I1=U2I2 适用于一个原线
+n3I3+… +U3I3+… 圈、多个副线圈
2.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
n1 n2
一定时,输
出电压U2由输入电压U1决定,即U2=n2nU1 1.
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比
n1 n2
3.理想变压器的理想化条件 (1)忽略原、副线圈的内阻; (2)忽略原、副线圈磁通量的差别; (3)忽略变压器自身的能量损耗,即忽略变压器原、副线圈 电路的功率因素的差别.
(1)变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用; (2)变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起,两个线圈 间是绝缘的; (3)变压器不能改变交变电流的频率; (4)若直流电的电压是随时间变化的,也可以用变压器改变 电压; (5)原、副线圈的感抗均趋于无穷大,从而空载电流趋于0.
A.这是一个升压变压器 B.原线圈的匝数比副线圈的匝数多 C.当原线圈输入交流电压220 V时,副线圈输出直流电压 12 V D.当原线圈输入交流电压220 V、副线圈接负载时,副线 圈中电流比原线圈中电流小
解析:根据铭牌上所提供的信息可知:变压器的输入电压 为220 V,输出电压为12 V,该变压器为降压变压器,故选项A 错误,B正确;变压器的工作原理是电磁感应,故变压器的原、 副线圈上的电压都为交流电压,选项C错误;由理想变压器的输 出功率等于输入功率,且原线圈的电压大于副线圈的电压,故 副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流大,选项D错 误.
④进行实验,记录数据. ⑤分析数据,得出结论: 原副线圈的电压之比,等于两个线圈的匝数之比 .
U1=n1 (2)理想变压器电压跟匝数的关系: U2 n2 (表达式).
I1=n2 (3)理想变压器电流跟匝数的关系: I2 n1 (适用于只有 一个副线圈的变压器). (4)功率关系:对理想变压器而言,输入功率 等于 输出功 率.
第二章
电磁感应及其应用
7 变压器
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
1.变压器的原理 (1)定义 在交变电流的传输过程中,能 升高 电压或 降低 电压的设 备.
(2)构造 由 闭合 的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的 线圈
构成. ①原线圈:与电源相连的线圈,也叫 初级线圈 ,其两端
2.工作原理
变压器的变压原理是电磁感应.如图所示,当原线圈上加 交流电压U1时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变 的磁通量,在原、副线圈中都要产生感应电动势.如果副线圈 是闭合的,则副线圈中将产生交变的感应电流,它也在铁芯中 产生交变磁通量,在原、副线圈中同样要引起感应电动势.由 于互感现象,原、副线圈间虽然不相连,电能却可以通过磁场 从原线圈传递到副线圈.其能量转换方式为原线圈电能→磁场 能→副线圈电能.
【例1】 [多选]关于理想变压器的工作原理,以下说法正 确的是( BC )
A.通以正弦式交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C.穿过副线圈的磁通量的变化使得副线圈产生了感应电 动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈中
原线圈中的交变电流所产生的变化磁场,除穿过原线圈之 外,也穿过副线圈,在两个线圈中都能产生电磁感应现象.
考点二 理想变压器的基本关系及其制约关系
1.理想变压器的三种基本关系
表达 规律表示
名称
依据
备注
电压关系 功率关系
Un11=Un22 =U3…
n3 P入=P出
E=nΔΔΦt
适用于一个原线圈、一 个或多个副线圈的情况
能量守恒 适用于理想变压器
电流关
II12=nn21
适用于一个原线 U1I1=U2I2 圈、一个副线圈
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