版选修3_2.ppt
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1、4 变 压 器,【自主预习】 1.变压器的构造和原理 (1)构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,与 电源连接的线圈叫_,与负载连接的线圈叫_ _。,原线圈,副线,圈,(2)原理:_现象是变压器工作的基础。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_。 (3)作用:改变交变电流的_,不改变交变电流的_ _和_。,互感,感应电动势,电压,周,期,频率,2.理想变压器的基本关系 (1)理想变压器:没有_的变压器叫作理想变压 器。 (2)电压与匝数的关系:原、副线圈的电压比等于两个 线圈的_,即 (3)两类变压器:副线圈的电压比原线圈电压低的变
2、压 器叫_变压器;副线圈的电压比原线圈的电压高的 变压器叫_变压器。,能量损失,匝数比,降压,升压,【预习小测】 1.如图所示四个电路,能够实现升压的是 ( ),【解析】选D。变压器只能对交变电流变压,不能对直流电变压,故A、B错误。由于电压与线圈匝数成正比,所以D项能实现升压。,2.一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为 ( ) A.200 B.400 C.1 600 D.3 200 【解析】选B。据变压器的变压规律 ,可求副线圈匝数为400,所以B项正确。,3.(多选)对于确定的理想变压器,原、副线圈的电流分别
3、为I1、I2,电压分别为U1、U2,功率分别为P1、P2,关于它们的关系正确的是 ( ) A.I2由I1决定 B.U2由U1决定 C.P1由P2决定 D.U1由U2决定 【解析】选B、C。对于理想变压器,U1决定U2,I2=所以I2决定I1,P2决定P1,选项B、C正确。,4.如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数之比为1n,副线圈接一定值电阻R,则 ( ),A.若ab之间接直流电压U,则R中的电流为 B.若ab之间接直流电压U,则原、副线圈中的电流均为零 C.若ab之间接交流电压U,则原线圈中的电流为 D.若ab之间接交流电压U,则副线圈中的电流为,【解析】选C。若ab之间接直流电压U,则
4、副线圈两端的电压为0,则R中的电流为0,但原线圈中的电流不为零,选项A、B均错;若ab之间接交流电压U,则副线圈两端的电压为U2=nU,副线圈中的电流为I2= ,则原线圈中的电流为I1= 选项C正确、D错误。,主题一 变压器的构造和原理 【互动探究】,如图甲、乙、丙所示分别是变压器的实物图、结构示意 图和电路符号。 试结合上述情景,讨论下列问题: (1)变压器的结构是怎样的? 主要构造是_ _ _ _,由闭合铁芯和绕在铁芯上的原、副线圈构成,的,变压器的结构示意图和电路符号如题图乙、丙所,示。原线圈:与交流电源相连接的线圈,又叫初级线圈。,副线圈:与负载相连的另一个线圈,又叫次级线圈。,(2)
5、为什么原、副两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流?变压器能够改变恒定电流的电压吗?,提示:互感现象是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场。由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。恒定不变的电流不能产生变化的磁场,不满足产生感应电动势的条件,所以变压器不能够改变恒定电流的电压。,(3)变压器是靠互感现象工作的,试探究变压器能否改变交流电的频率。 提示:变压器在工作时,原、副线圈磁通量的变化情况相同,所以变压器不能改变交流电的频率。,【探究总结】 1.变压器的原理:
6、变压器的工作原理是互感现象,原线圈中交变电流铁芯中产生交变磁通量副线圈中产生感应电动势E2副线圈中交变电流。,2.注意三个问题: (1)记住变压器的电路符号,与原线圈对应的物理量U1、I1、n1,与副线圈对应的物理量U2、I2、n2。其中的电压值U1及U2、电流值I1及I2都是指交变电流的有效值。 (2)变压器只能在交变电流下工作,若输入的是恒定的直流电流,则变压器无法输出,即U2=0,I2=0,变压器只能改变交变电压。 (3)变压器不能改变交变电流的频率。,【典例示范】 关于变压器的工作原理,以下说法正确的是 ( ) A.通有正弦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
7、任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈,【解题指南】解答本题需要把握以下两点: (1)互感现象是变压器工作的基础。 (2)原线圈与副线圈磁通量间的关系。,【解析】选C。通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量变化,A错误;因铁芯是闭合的,没有漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B错误;由于通过副线圈的磁通量发生变化,根据法拉第电磁感应定律,在副线圈上产生感应电动势,故C正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈中的电能,原、副线圈通过磁场联系在一起,故D错误。,【探究训练】 理想变压器的原、副线圈
8、中不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,【解析】选D。理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量的变化率相同,原、副线圈中功率相同;变压器的原理是互感现象,其能改变交变电流的峰值,不改变频率,故选D。,【补偿训练】 1.(多选)对于理想变压器,下列说法中正确的是 ( ) A.变压器是利用互感现象制成的 B.变压器可以改变各种电源的额定功率 C.变压器不仅能改变电压,还能改变电流 D.变压器的初级电流随次级电流的增大而增大,【解析】选A、C、D。变压器的原线圈中的电流变化,在副线圈中感应出电流,这种现象叫互感,故A正确;
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