高中物理《3.4变压器》课件 新人教版选修1.ppt

3 4变压器 新乐一中王彦君 一 为什么要变压 机床照明36伏工作电压 洗衣机220伏工作电压 彩色电视机显象管十几万伏工作电压 收音机10伏以下 变压器由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原 副线圈组成 或称初级 次级线圈 铁芯由硅钢片叠合而成 线圈由漆包线绕成 二 变压器的结构 变压器在电路中的符号 问题 变压器副线圈和原线圈电路是否相通 变压器原副线圈不相通 那么在给原线圈接交变电压U1后 副线圈电压U2是怎样产生的 铁芯与线圈互相绝缘 三 变压器为什么能改变电压 工作原理 副线圈产生感应电动势 原线圈接交变电压 在铁芯中产生交变的磁通量 副线圈中有感应电流 在铁芯中产生变化的磁通量 原线圈闭合 原副线圈绕在同一铁芯上 副线圈闭合 原副线圈产生的交变磁通量都穿过铁芯 在原副线圈中都要引起感应电动势 互感 同理 互感现象是变压器工作的基础 在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象 变压器通过闭合铁芯 利用互感现象实现了 电能 磁场能 电能 U1 I1 变化的磁场 U2 I2 能量在转换过程中损失很小 为了便于研究 物理学中引入了一种理想化模型 高中阶段我们研究的都是理想变压器 无磁损 无铜损 无铁损 理想变压器 理想变压器 可知E1 E2 n1 n2 原副线圈的电压与两个线圈匝数的关系 四 电压发生怎样的变化呢 由于原副线圈的电阻都很小所以U1 E1 U2 E2 由E1 n1 t E2 n2 t 不同的变压需要 1 当n2 n1时 U2 U1 2 当n2 n1时 U2 U1 升压变压器 降压变压器 变压器原副线圈的端电压之比等于它们的匝数之比 U1决定U2 1 理想变压器输出功率等于输入功率 即 U1I1 U2I2 P出 P入 也可写成 2 理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 此公式只适用于一个副线圈的变压器 理想变压器原副线圈的功率及电流关系 输出决定输入 I2决定I1 思考有多个副线圈的理想变压器电压 电流关系如何 1 电压关系 2 电流关系 根据P入 P出 I1U1 I2U2 I3U3 I1n1 I2n2 I3n3 1 如图所示 理想变压器初级线圈的匝数为n1 次级线圈的匝数为n2 初级线圈两端a b接正弦交流电源 电压表V的示数为220V 负载电阻R 44 时 电流表A的示数为1A 各电表均为理想电表 则初级和次级线圈的匝数比为 A 1 5B 5 1C 1 10D 10 1 B 2 如图所示 一理想变压器原线圈匝数n1 1100匝 副线圈匝数n2 220匝 交流电源的电压电阻R 44 电压表 电流表均为理想电表 则下列说法错误的是 A 交流电的频率为50HzB 电流表A1的示数为0 2AC 电流表A2的示数约为1 4AD 电压表的示数为44V C 五 几种常见的变压器 1 自耦变压器 其特点是铁芯上只有一个线圈 思考 当AB与电源连接时 变压器起什么作用 当CD与电源连接时 变压器又起什么作用 2 调压变压器 实质上就是一个自耦变压器 U1 n1 U2 n2 A B C D U1 U2 P 线圈绕在圆形铁芯上 加上输入电压U1 移动滑动触头P的位置 就可以调节输出电压U2的大小 3 互感器 电压互感器 电流互感器 并联 降压 作用 测高电压 作用 测大电流 串联 减流 2008年高考理综北京卷18 18 一理想变压器原 副线圈匝数比n1 n2 11 5 原线圈与正弦交变电源连接 输入电压u如图所示 副线圈仅接入一个10 的电阻 则 A 流过电阻的电流是20AB 与电阻并联的电压表的示数是C 经过1分钟电阻发出的热量是6 103JD 变压器的输入功率是1 103W D 解见下页 解析 由图象 得 故B错 故A错 故C错 故D正确 小结一 构造 二 工作原理 三 原副线圈的电压 电流 功率关系 四 常见的变压器