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1、变压器,教学目标,知道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,通过实验，探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系。了解理想化模型在物理学研究中的重要性,了解变压器在生活中的应用,教学重点,教学难点,探究变压比和匝数比的关系,探究变压比和匝数比的关系,把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到学生电源的两端,另一个线圈连到额定电压为3.8V的小灯泡上,小灯泡可能发光吗？,分别通以两种电流：,恒定直流电,正弦交流电,不发光,发光,变压器,但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？,用电器,额定电压
2、,用电器,额定电压,随身听,扫描仪,手机充电器,录音机,3V,12V,4.2V 5 V,6V 9V 12V,机床上的照明灯,电棍,黑白电视机显像管,彩色电视机显像管,36V,3000V,几万伏,十几万伏,生活中主要使用变压器来实现电压的升高和降低,几种常见的变压器,几种常见的变压器,理解并掌握变压器的作用,了解变压器的结构,明确变压器不能对恒定电流起作用,变压器的结构,原线圈（初级线圈）其匝数用 表示,闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成）,副线圈（次级线圈）其匝数用 表示,铁芯与线圈互相绝缘,变压器的结构,变压器主要由三部分构成,变压器在电路图中的符号,作用：变电压、变相位、变阻抗、电气隔离,变压
3、器的结构,变压器原线圈和副线圈电路是否相通？,变压器原副线圈不相通,变压器结构的反思,变压器为什么不能改变恒定电流的电压？,恒定电流的电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流是恒定电流，即电流的大小和方向不变，它产生的磁场通过副线圈的磁通量不变。,变压器结构的反思,因此，在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端也没有电压，所以变压器不能改变恒定电流的电压,变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压 后副线圈电压 是怎样产生的？,理解并掌握变压器变压原理,理解并掌握升压和降压变压器,变压器的变压原理,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,(转换装置）,(变
4、化的磁场),变压器的变压原理,变压器中的铁芯起什么作用？,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,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，大大增强了变压器传输电能的作用,变压器的变压原理,理想变压器(即没有能量损失的变压器),原副线圈没有电阻（无铜损）,注意：理想变压器是一种理想化物理模型,无磁通量漏失（无磁损）,铁芯不发热（无铁损）,理想变压器,若给原线圈接直流电压 后，副线圈电压 为多少？,猜想输出电压 的值可能跟什么因素有关？,可能跟主线圈电压以及主、副线圈的匝数有关,探究变压器两端电压与匝数的关系,线圈两端电压与,副线圈匝数,的
5、关系,1匝,2匝,3匝,4匝,5匝,主线圈电压,副线圈电压,探究变压器两端电压与匝数的关系,实验表明,主线圈电压和匝数不变的情况下， 副线圈匝数越多，副线圈的电压越大,线圈两端电压与,副线圈匝数,的关系,探究变压器两端电压与匝数的关系,线圈两端电压与,主线圈匝数,的关系,主线圈,匝数减半,探究变压器两端电压与匝数的关系,实验表明,主线圈电压和副线圈匝数不变的情况下， 主线圈匝数越少，副线圈的电压越大,线圈两端电压与,主线圈匝数,的关系,探究变压器两端电压与匝数的关系,输出电压（副线圈电压）与输入电压（主线圈电压）的关系,探究变压器两端电压与匝数的关系,实验表明,主线圈和副线圈匝数不变的情况下，
6、 主线圈输入电压越大，副线圈输出电压越大,探究变压器两端电压与匝数的关系,输出电压（副线圈电压）与输入电压（主线圈电压）的关系,副线圈匝数 越大，原线圈匝数 越小、变压器的输入电压 越大，输出电压 越大,我们理论推导一下,探究变压器两端电压与匝数的关系,原、副线圈中产生的感应电动势分别是：,若不考虑原副线圈的内阻,变压器两端电压与匝数的关系,理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比,注意：此公式无论副线圈一端是空载还是有负载都是适用的,变压器两端电压与匝数的关系,如何实现用变压器升高或降低电压？,-升压变压器,-降压变压器,变压器两端电压与匝数关系的反思,有些机床为了安全，照明点
7、灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？,变压器电压与匝数关系的计算,当变压器一个线圈的匝数已知时，可以用下面的方法测量其他线圈的匝数：把被测线圈作为原线圈，用匝数已知的线圈作为副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数。已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，求原线圈的匝数。,变压器电压与匝数关系的计算,理想变压器原副线圈电流的比例关系如何？,理解并掌握变压器原副线圈的功率、频率是等大的,掌握变压器原副线圈电流的比例关系,变压器的功率和电流,理想变压器输入功率应等于输出
8、功率,即:,理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比,注意：此公式只适用于一个副线圈的变压器,变压器的电流与匝数的关系,变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？,副线圈应用较粗的导线,变压器电流与匝数关系的反思,变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系是什么？,电源决定 ， 与负载无关, 和匝数比决定 ， 与负载无关, 和负载决定 ，,输出功率决定输入功率; 、 与负载有关,变压器中各物理量之间的关系,功率关系,电压关系,电流关系,周期、频率关系,说明：,理想变压器输出功率决定输入
9、功率。当副线圈空载（未接用电器）时，变压器的输出功率为零，输入功率也为零。,输入功率,随着负载的变化而变化。,理想变压器副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比所决定。,无论副线圈是否,有负载，是单组还是多组，每组副线圈两端电压与原线圈两端电压都满足,变压器中各物理量之间的关系,一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为 ，两个副线圈的匝数分别为 和 ，相应的电压分别为 、 和 ，相应的电流分别为 、 和 ，它们的电压和电流之比分别为多少？,根据变压器的工作原理可得：,有多个副线圈的理想变压器的问题,根据,得,把,和,代入上式得,有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压
10、器，原线圈匝数为 ，两个副线圈的匝数分别为 和 ，相应的电压分别为 、 和 ，相应的电流分别为 、 和 ，它们的电压和电流之比分别为多少？,自耦变压器,自耦变压器的原副线圈共用一个线圈,降压变压器,升压变压器,几种常用变压器,互感器,电压互感器,把高电压变成低电压,使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数,电流互感器,把大电流变成小电流,使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数,几种常用变压器,下图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用 表示，变阻器R代表
11、用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？,示数增大； 示数增大 示数不变； 示数不变； 示数减小,问题与练习,变压器通过 利用 工作,理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的,表达式,理想变压器原副线圈的电流跟它们的,表达式,此公式只适用于,闭合铁芯,互感现象,匝数之比,匝数成反比,一个副线圈的变压器,变压器为 变压器,变压器为 变压器,升压,降压,总结,【分析】,【解答】,【点评】,A,B,C,D,例题,【分析】,【解答】,【点评】,例题,【分析】,【解答】,【点评】,例题,【分析】,【解答】,【点评】,例题,