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1、变压器导学案 学习目标定位 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器， 理解变压器的工作原理.2.掌握理 想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.3.掌握理想变压器的功率关系，并能推 导出原、副线圈的电流关系 1当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生的现象， 称为互感利 用互感现象，可以把从一个线圈传递到另一个线圈 2电流在一段电路上做功的功率P等于，即 P . 一、变压器的结构与原理 1变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的组成的， 与连接的线 圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载连接的线圈叫副线圈，也叫次级线圈 2变压器的原、副线圈并不相连，电能从原线圈通过传输给副线圈 二、变压器的电压
2、与匝数的关系 理想变压器原、副线圈两端的电压跟它们的匝数成比，即 U1 U2 n1 n2. 三、电流与匝数的关系 理想变压器原、副线圈中的电流I1 、I 2与它们的匝数 n1 、n 2的关系： I1 I2 n2 n1. 四、电压互感器和电流互感器 1电压互感器是一种变压器，它的初级在高压交流线路上，次级则与交流 电压表相连 2电流互感器是一种变压器， 它的原线圈在被测交流电路中，副线圈与交 流电流表相连 . 一、变压器的原理及电压与匝数的关系 问题设计 把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈通过开关连到交流电源的两 端，另一个线圈连到小灯泡上(如图 1所示 ) 图1 (1)小灯
3、泡能发光吗？为什么？ (2)若小灯泡发光，那么小灯泡两端电压与什么因素有关？ (3)若将原线圈接到恒定的直流电源上，小灯泡亮不亮？分析讨论小灯泡亮或不亮的原因 要点提炼 1是变压器的工作基础因此变压器只对的电流起作用， 对 电流不起作用(后两空填“变化”或“恒定”) 2变压器 (填“能”或“不能”)改变交变电流的频率 3变压器中的电压关系： (1)只有一个副线圈： U1 U2 n1 n2. (2)有多个副线圈： U1 n1 U2 n2 U3 n3, 4原、副线圈的地位 (1)原线圈在其所处回路中充当负载 (2)副线圈在其所处回路中充当 二、理想变压器中的功率关系及电流关系 问题设计 1什么是理
4、想变压器？理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系？ 2若只有一个副线圈，原、副线圈中的电流与匝数有什么关系？ 3若有多个副线圈时，电流与匝数间的关系是什么？ 要点提炼 1理想变压器的特点： (1)变压器铁芯内无；无 损失 (2)原、副线圈不计，即无能量损失 实际变压器 (特别是大型变压器)一般可以看成理想变压器 2功率关系： 3电流关系： (1)若只有一个副线圈，有I1U1 ，即 I1 I2 n2 n1. (2)当有多个副线圈时I1U1 3, 得I1n1, 三、理想变压器中各量的制约关系和动态分析 1变压器工作时的制约关系 (1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比( n1 n2)一定时，输入
5、电压 U1决定输出电压 U2，即U2 n2U1 n1 . (2)功率制约： P出决定 P入，P出增大， P入； P出减小， P入，P出为0，P入为0. (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比( n1 n2)一定，且输入电压 U1确定时，副线圈中的输 出电流 I2决定原线圈中的电流I1，即 I1 n2I2 n1 . 2对理想变压器进行动态分析的两种常见情况 (1)原、副线圈匝数比不变，负载电阻变化，进行动态分析的顺序是R I2 P出P入I1； (2)负载电阻不变，匝数比变化，进行动态分析的顺序是n1、n2U2 I2 P出P入I1. 一、对变压器的原理的理解 例1关于理想变压器的工作原理，以下
6、说法正确的是() A通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C穿过副线圈磁通量的变化使得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 二、理想变压器基本规律的应用 例2 理想变压器连接电路如图2甲所示， 已知原、 副线圈匝数比为101，当输入电压波形 如图乙时，电流表读数为2 A，则 () 图2 A电压表读数为282 V B电压表读数为28.2 V C输入功率为56.4 W D输入功率为 40 W 三、理想变压器中的动态分析 例3如图 3所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加 在原线圈两端的交变电压，I
7、1为原线圈中的电流，则() 图3 A保持 U1及P的位置不变， K由a扳向 b时， I1将增大 B保持 U1及P的位置不变， K由b扳向 a时， R消耗的功率减小 C保持 U1不变， K接在 a处，使 P上滑， I1将增大 D保持 P的位置不变，K接在 a处，若 U1增大， I1将增大 1(对变压器原理的理解)如图 4所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1n24 1，当导 线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是 12 mA，则副线圈中电流表的示数 是() 图4 A3 mA B48 mA C零D与 R阻值有关 2(理想变压器基本规律的应用)如图 5所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20
8、1，两个 标有“ 12 V， 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路 中电压表和电流表(可视为理想电表)的示数分别是() 图5 A120 V， 0.10 A B 240 V，0.025 A C120 V， 0.05 A D 240 V，0.05 A 3(理想变压器中的动态分析)如图6所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，b是原 线圈的中心抽头， 电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变 电压 u，其瞬时值表达式为u2202 sin (100 t) V，现把单刀双掷开关与a连接，则 () 图6 A电压表的示数为22 V B流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次 C在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大 D若把单刀双掷开关由a扳向 b时，保持滑动变阻器的触头 P不动，电压表示数变大，电流 表的示数变小