江苏省东台市高中物理 第五章 交变电流 5.4 变压器导学案新人教版选修3-2.doc

5.4 变压器班级 姓名 ， 1课时 使用时间 一 学习目标 1知道几种常见变压器的构造，理解变压器的工作原理。2探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。3了解变压器在生活中的应用。4体会理想化模型在物理学研究中的重要性。重点：探究原副线圈电压和匝数的关系 难点：理想变压器电压与匝数的关系的分析推导二、自学检测1、变压器的原理 是变压器的工作基础。由于互感现象，使得穿过原副线圈的 相同。根据E= 得 ，原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成 。I1I2U1n1n2RU22、理想变压器的变压、变流规律和功率关系：、变压规律： 、变流规律： 、功率关系： 3、变压器有二个副线圈的情况I2I1、电压与匝数间关系：n1n2n3I3L1L2、 、 、 、电流与匝数间关系： 、功率关系： 4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。 、 、 三、合作探究任务一、变压器的构造阅读p40页，（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）（2）原线圈 初级线圈 匝数用n1表示（3）副线圈 次级线圈 匝数用n2表示（4）输入电压：用U1表示； 输出电压：用U2表示2电路图中符号_3、铁芯与线圈互相绝缘，变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？【思考讨论】1若给原线圈接直流电，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？2若给原线圈中加入均匀增加的电流I，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？3 若给原线圈中加入周期性的交变电流i，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？任务二、理想变压器（不计过程中的能量损失）的变压规律（一）电压与匝数的关系：1闭合铁芯内各处的/t的关系？_2两侧线圈内的感应电动势关系？_3理想线圈R内_那么U1与E1，U2与E2的关系？_即可得到U1，U2，n1，n2的关系式_（ 二） 电流与匝数的关系理想变压器故能量损耗_， P入_P出。由P入= U1I1 P出= U2I2 即可推出I1 I2 n1n2的关系_（ 三）思考：要使电压经过变压器后电压升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？例1、U1例1、如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1=3300v，副线圈的输出电压U2=220v，绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为U0=2v,则：、原、副线圈的匝数各是多少？、当S断开时，A2的示数I2=5A，那么A1的示数是多少？U2AVA2SU1、当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？n2 Ln3 Rn1例2、理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=800 0匝，电源电压为U1=220V。n2上连接的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电流为I1=0.3A，求通过n3的负载R的电流I3。【当堂训练】1下列有关理想变压器的说法正确的是：（ ）A原、副线圈中交变电流的频率一定相等 B原线圈的导线比副线圈导线细 C穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等 D副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等 E变压器是一种能够改变交流电压的设备 F凡是能改变交流电压的设备，都是变压器 G负载空载时，原线圈中的电流为零 H 当副线圈空载时，原线圈上的电压为零 I原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大 J原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大2一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100的负载电阻。（1）当原线圈接在44V直流电源上时，副线圈两端电压表示数为_V，副线圈中电流表示数为_A（2）当原线圈接在220V交变电源上时，副线圈电压表示数为_V，电流表示数为_A。（3）此时原线圈上的电流为_如果将负载换为400的电阻，原线圈电流为_I1I2R3一理想变压器原、副线圈匝数比是41，若原线圈上加电压U400sin100t V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为_4用一理想变压器向一负载R供电，如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是（ ）AI2增大，I1也增大 BI2增大，I1减小CI2减小，I1也减小 DI2减小，I1增大5如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=1：3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡， 且均正常发光，那么， 标有“36V、40W”的灯泡A（ ）A也正常发光 B将被烧毁 C比另三个灯暗 D无法确定6 有一负载电阻R，当它接到30V直流电源上时，消耗的功率为P，现有一台理想变压器，它的输入电压为u=sint（ V），若把上述负载接到该变压器副线圈的两端，消耗的功率为P/2，则变压器原副线圈的匝数比为（ ） A10：1 B1：10 C100：1 D10：7一个理想变压器输入电压波形如图所示，原副线圈匝数比为10：1，电流表读数为2A，则（ ）A电压表的读数为282VB输入功率为564WC电压表的读数为20VD输入功率为40W四检测清盘1有一个正在工作的理想变压器，现在要使它的输入功率变为原来的2倍，可以采取下列哪一种措施? （其他条件保持不变）（ ）A初级线圈匝数n1变为原来的2倍 B次级线圈匝数n2变为原来的2倍C负载电阻R的阻值变为原来的一半 Dn2和R都变为原来的2倍2如图所示电路，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余电线电阻可不计，则当开关S闭合时（ ） A交流电压表V1和V2的示数一定都变小 B交流电压表只有V2的示数变小 C交流电流表A1、A2、A3的示数一定都变大 D只有电流表A1的示数变大3、在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（ ） AAAA零线火线火线零线零线火线零线火线 A B C D4、如图所示，一理想变压器的初、次级线圈的匝数比为3：1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，今若在初级线圈接一相同的灯泡L后，三个灯泡Lab仍正常发光，则（ ）A、灯L也能正常发光；B、灯L比另外三个等都暗；C、灯L将会被烧坏； D、不能确定。5、将输入电压为220v，输出电压为6v的变压器，改装成输出电压为30v的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为（ ）A、 150匝 B、144匝 C、130匝 D、120匝6、如图，为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大B.保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D.保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大五、学有所得