6.变压器 (3)

变变压压器器用电器用电器用电器用电器额定工作电压额定工作电压额定工作电压额定工作电压用电器用电器用电器用电器额定工作电压额定工作电压额定工作电压额定工作电压随身听随身听随身听随身听3V3V3V3V机床上的照明灯机床上的照明灯机床上的照明灯机床上的照明灯36V36V36V36V扫描仪扫描仪扫描仪扫描仪12V12V12V12V防身器防身器防身器防身器3000V3000V3000V3000V手机充电器手机充电器手机充电器手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V4.2V 4.4V 5.3V黑白电视机显像管黑白电视机显像管黑白电视机显像管黑白电视机显像管 几万伏几万伏几万伏几万伏录音机录音机录音机录音机6V 9V 12V6V 9V 12V6V 9V 12V6V 9V 12V彩色电视机显像管彩色电视机显像管彩色电视机显像管彩色电视机显像管 十几万伏十几万伏十几万伏十几万伏 我们国家民用统一供电均为我们国家民用统一供电均为220V220V，那么如何使这些，那么如何使这些额定电压不是额定电压不是220V220V的电器设备正常工作呢？的电器设备正常工作呢？常见变压器常见变压器学习目标学习目标 知识与能力：知识与能力：了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压。流的电压。由实验探究总结变压器原、副线圈的电压和电流由实验探究总结变压器原、副线圈的电压和电流与两个线圈匝数的关系。与两个线圈匝数的关系。了解几种常见的变压器类型及其应用。了解几种常见的变压器类型及其应用。体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力力 实验仪器：实验仪器：变压器、学生电源、灯泡、电压表变压器、学生电源、灯泡、电压表一、变压器3）铁芯）铁芯1）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈）原线圈：跟电源相连（也叫初级线圈）2）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈）副线圈：跟负载相连（也叫次级线圈）电路符号电路符号1.变压器的结构和符号U1U2原线圈原线圈铁芯铁芯副线圈副线圈问题问题1：按照所给的电路图接好线路，从电磁感按照所给的电路图接好线路，从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮？应方面入手说明小灯泡为什么会亮？2.2.变压器的工作原理变压器的工作原理原线圈原线圈副线圈副线圈铁芯铁芯U1U2中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两端连着负载，副线圈中就会产生感应电流。把交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变电流在铁芯问题问题2：变压器为什么能改变电压？变压器为什么能改变电压？线圈的各匝之间是串联的，每匝的感应电线圈的各匝之间是串联的，每匝的感应电动势加在一起就是整个线圈的感应电动势。动势加在一起就是整个线圈的感应电动势。因此，在同一个铁芯上，匝数多的电压高。因此，在同一个铁芯上，匝数多的电压高。电压与匝数成正比。电压与匝数成正比。1、理论分析法原线圈原线圈E1=副线圈副线圈=所以所以：原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。即：即：而而U1U2 连接如右图所示的电路，连接如右图所示的电路，用多用电表测出变压器的原用多用电表测出变压器的原.副线圈两端电压，并试讨论副线圈两端电压，并试讨论变压器原变压器原.副线圈两端电压副线圈两端电压的关系：的关系：V1V2探究二、实验研究法探究二、实验研究法n1n2U1U2n1：n2U1：U2100200200 2v 2v 100800800 2v 2v 400200200 4v4v 400800800 4v4v 40014001400 14v14v 4v4v16v16v8v8v2v2v4v4v1:21:21:81:81:21:22:12:12:72:71:21:21:21:21:81:82:12:12:72:7实验结论：原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。V1V2（结果与理论相符）（结果与理论相符）已知理想变压器的电压与匝数关系，试判断：已知理想变压器的电压与匝数关系，试判断：升压变压器：副线圈匝数升压变压器：副线圈匝数 原线圈匝数原线圈匝数3、问题延伸、问题延伸小于小于大于大于降压变压器：副线圈匝数降压变压器：副线圈匝数 原线圈匝数原线圈匝数变压器使电压升高变压器使电压升高变压器使电压降低变压器使电压降低现在，由于在材料和技术上采取了许多有效措施，现在，由于在材料和技术上采取了许多有效措施，实实际变压器的效率都很高，特别是大型变压器，效率可际变压器的效率都很高，特别是大型变压器，效率可达达97%-99.5%，所以理论研究时我们把它当成，所以理论研究时我们把它当成100%理想变压器理想变压器(即没有能量损失的变压器即没有能量损失的变压器)。理想变压器：无漏磁理想变压器：无漏磁 无电阻无电阻 无涡流无涡流 感抗无穷感抗无穷 空载空载i i是零是零若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能量的？量的？变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化磁场能再到电能的转化 在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。应现象，叫做互感现象。应现象，叫做互感现象。应现象，叫做互感现象。互感现象互感现象互感现象互感现象是变压器工作的原理基础。是变压器工作的原理基础。是变压器工作的原理基础。是变压器工作的原理基础。有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用。传输电能的作用。实际变压器的效率都很高，特别是大型变压实际变压器的效率都很高，特别是大型变压器，效率可达器，效率可达97%-99.5%，所以理论研究时我，所以理论研究时我们把它当成们把它当成100%理想变压器理想变压器(即没有能量损即没有能量损失的变压器失的变压器)。又因又因由能量守恒有由能量守恒有所以所以P入入=U2I2P出出=U1I1P入入P出出=U1U2I1I2n2n1=U1U2即：即：原.副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。（T和f不变）自主练习：观察两互感器的特点，完成课后练习第3题n n1 1n n2 2AVn1n n2 2电压互感器电压互感器电流互感器电流互感器小结：小结：（一）变压器的构造 1示意图 2电路图中符号（二）变压器的工作原理：（二）变压器的工作原理：1 1、利用原、副线圈的互感现象、利用原、副线圈的互感现象 2 2、能量转化：电能、能量转化：电能磁场能磁场能电能电能 3 3、理想变压器、理想变压器 ：P P入入P P出出（三）理想变压器的变压规律（三）理想变压器的变压规律 E E1 1/E E2 2n n1 1/n n2 2 U U1 1/U U2 2=n n1 1/n n2 2（四）理想变压器的变流规律：（四）理想变压器的变流规律：I I1 1/I I2 2=n n2 2/n n1 1 1.1.理想变压器的原线圈和副线圈数之比为理想变压器的原线圈和副线圈数之比为2 2：1 1，如果将，如果将原线圈接在原线圈接在6V6V的电池组上，稳定后副线圈电压是（的电池组上，稳定后副线圈电压是（）A.12V B.3V C.0V D.A.12V B.3V C.0V D.无法判断无法判断C C随堂练习随堂练习n2n1ab 2.2.如图所示电路中要使电流表读数变大，可采如图所示电路中要使电流表读数变大，可采用的方法有（用的方法有（）A A、将、将R R上的滑片向上移动上的滑片向上移动.B B、将、将R R上的滑片向下移动上的滑片向下移动.C C、将电键、将电键S S由由1 1掷向掷向2 2 D D、将电键、将电键S S由由1 1掷向掷向3 3B CB C3、：、：如图，一台理想变压器，原线圈如图，一台理想变压器，原线圈2200匝，副线圈匝，副线圈440匝，并接一个匝，并接一个100的的负载电阻阻若把原线圈接在若把原线圈接在220V交流电源上，则电压交流电源上，则电压表示数为表示数为_V,电流表示数为电流表示数为_A_A440.44若原线圈接的是若原线圈接的是44V44V直流电源呢？直流电源呢？电压表示数电压表示数_V,电流表示数电流表示数_A00AV再见！再见！