25秋金牌学案物理选修二粤教版学生用书14　第三章　第三节　变压器.docxVIP

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第三节变压器

[学习目标]1．了解变压器的构造及工作原理．2．通过实验探究，得到电压、电流与匝数的关系．3．能够利用变压比、变流比定性和定量分析有关变压器的实际问题．

知识点一认识变压器

1．用途：改变________电压的设备．

2．构造：变压器是由________铁芯和绕在铁芯上的两个________组成．

(1)原线圈：与电源相连的线圈(也叫初级线圈)．

(2)副线圈：与负载相连的线圈(也叫次级线圈)．

3．原理：变压器工作的基础是电磁感应现象，原线圈中的交变电流在铁芯中产生变化的磁通量，这个变化的磁通量不仅穿过原线圈，也穿过副线圈，所以在副线圈中产生感应电动势．

知识点二探究变压器电压与线圈匝数的关系

1．实验目的：探究变压器电压与线圈匝数的定量关系．

2．实验器材：________________、低压交流电源、交流电压表、带夹的导线．

3．实验步骤

(1)要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压表的________进行测量．

(2)把两个________穿在铁芯上，闭合铁芯．

(3)用交流电压表测量输入、________电压．

(4)改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压，记录在设计好的表格内．

项目

1

2

3

4

5

6

U1

U2

n1

n2

(5)改变线圈________，重新测量输入、输出端电压，记录在上面设计好的表格内．

4．注意事项

(1)在改变低压交流电源电压、线圈匝数前均要先________开关，再进行操作．

(2)为了人身安全，低压交流电源的电压不能超过12V，不能用手接触裸露的导线和接线柱．

(3)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用________量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量．

知识点三理想变压器原、副线圈基本量的关系

1．铜损和铁损

(1)铜损：变压器的线圈有内阻，电流通过时发热所损失的能量．

(2)铁损：铁芯在交变磁场中反复磁化，产生涡流，使铁芯发热所损失的能量．

2．理想变压器：忽略原、副线圈的________和各种电磁能量损失的变压器．

3．电压与匝数关系：原、副线圈的电压之比等于这两个线圈的________，即U1U2

4．功率关系：原线圈的输入功率________副线圈的输出功率．

5．电流与匝数关系：原、副线圈中的电流跟它们的匝数________，即I1I2

6．两类变压器：n2n1，能使电压升高的变压器叫作________变压器；n2n1，能使电压降低的变压器叫作________变压器．

1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)

(1)变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流电的电压． ()

(2)实际生活中，不存在原线圈与副线圈匝数相等的变压器． ()

(3)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流，还可以改变交变电流的功率和频率． ()

(4)理想变压器是客观存在的． ()

(5)U1U2＝n1n

2．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有()

A．交变电流的频率 B．磁通量的变化率

C．功率 D．交变电流的峰值

3．一个含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R＝10Ω．当原线圈接320V的交流电压时，原线圈中电流为2A，则变压器原、副线圈匝数比为()

A．2∶1 B．1∶2

C．4∶1 D．1∶4

(1)在课外，某同学在进行低压交流变压器实验的准备工作时，发现缺少电源，于是就用一种摩托车的蓄电池代替，按图所示进行实验．闭合开关后，灯泡是否发光？解释出现这种现象的原因．

(2)学生电源(低压交流12V)、可拆变压器、多用电表(交流电压挡)连接的电路图如图所示．对于理想变压器，在只有一组副线圈的情况下，原线圈和副线圈的电流跟它们的匝数的关系是什么？

考点1对变压器原理的理解

1．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，它在铁芯中产生变化的磁通量，在原、副线圈中都会产生感应电动势．如果副线圈是闭合的，则副线圈中就有交变电流，它也在铁芯中产生变化的磁通量，在原、副线圈中同样要产生感应电动势．

2．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．

3．能量转换方式为原线圈电能→磁场能→副线圈电能．

【典例1】(多选)如图所示为汽油机中点火装置的示意图，它使用的是12V直流电源，在变压器的输出端却可得到高达10000V的高压，开关是自动控制的，欲使副线圈两端得到一个高压，应使()

A．开关总处于接通状态

B．开关在接通时断开

C．开关在断开时接通

D．开关总处于断开