3變壓器[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解變壓器的構(gòu)造及工作原理.2.通過實驗探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系.3.掌握理想變壓器原、副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系．一、變壓器的原理1．構(gòu)造：由____________和繞在鐵芯上的兩個線圈組成，與交流電源連接的線圈叫作________，與負(fù)載連接的線圈叫作________．2．原理：________現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)．原線圈中電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中激發(fā)的________也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生____________．二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．理想變壓器：沒有____________的變壓器叫作理想變壓器，它是一個理想化模型．(1)原、副線圈中的電流產(chǎn)生的磁場完全束縛在閉合鐵芯內(nèi)，即無“漏磁”．(2)原、副線圈不計電阻，電流通過時不產(chǎn)生焦耳熱，即無“銅損”．(3)閉合鐵芯中的渦流為零，即無“鐵損”．2．電壓與匝數(shù)的關(guān)系理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的____________，即eq\f(U1,U2)＝________.3．兩類變壓器副線圈的電壓比原線圈的電壓低的變壓器叫作________變壓器；副線圈的電壓比原線圈的電壓高的變壓器叫作________變壓器．三、變壓器中的能量轉(zhuǎn)化原線圈中電場的能量轉(zhuǎn)變成________的能量，通過鐵芯使變化的磁場幾乎全部穿過了副線圈，在副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，磁場的能量轉(zhuǎn)化成了________的能量．1．判斷下列說法的正誤．(1)理想變壓器原、副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數(shù)之比．()(2)輸入交變電流的頻率越高，輸出交變電流的電壓就越高．()(3)變壓器能改變交變電流的電壓，也能改變恒定電流的電壓．()(4)理想變壓器不僅能改變交變電流的電壓和電流，也能改變交變電流的功率和頻率．()(5)理想變壓器的輸入和輸出功率相等．()2．一臺理想降壓變壓器從10kV的線路中降壓并提供200A的負(fù)載電流．已知兩個線圈的匝數(shù)比為40∶1，則副線圈中的輸出電壓為______，輸出功率為________，變壓器原線圈中的電流為________．一、變壓器的原理1．變壓器的構(gòu)造變壓器由閉合鐵芯、原線圈、副線圈組成，其構(gòu)造示意圖與電路中的符號分別如圖甲、乙所示．2．變壓器的工作原理圖注意(1)變壓器不改變交變電流的周期和頻率．(2)變壓器只對交變電流起作用，對恒定電流不起作用．(3)變壓器的兩個線圈之間通過磁場聯(lián)系在一起，兩個線圈間是絕緣的．例1(多選)關(guān)于理想變壓器的工作原理，以下說法正確的是()A．原、副線圈纏繞在一個閉合鐵芯上，是為了減少磁場能的損失，有效地傳送電能B．鐵芯不用整塊金屬做成，是為了防止原、副線圈短路，造成危險C．變壓器不改變交變電流的頻率，只改變電壓大小D．當(dāng)原線圈接入恒定電流時，副線圈也有電壓輸出二、實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．實驗思路交變電流通過原線圈時在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁場，副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其兩端有輸出電壓．線圈匝數(shù)不同時輸出電壓不同，實驗通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系．2．實驗器材多用電表、可拆變壓器(如圖甲)、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干3．實驗步驟(1)按圖乙所示連接好電路，將兩個多用電表調(diào)到交流電壓擋，并記錄兩個線圈的匝數(shù)．(2)接通學(xué)生電源，讀出電壓值，并記錄在表格中．(3)保持匝數(shù)不變，多次改變輸入電壓，記錄每次改變后原、副線圈的電壓值．(4)保持輸入電壓、原線圈的匝數(shù)不變，多次改變副線圈的匝數(shù)，記錄下每次的副線圈匝數(shù)和對應(yīng)的電壓值．4．實驗結(jié)論實驗分析表明，在誤差允許范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數(shù)之比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).5．注意事項(1)在改變學(xué)生電源的電壓、線圈匝數(shù)前均要先斷開開關(guān)，再進行操作．(2)為了保證人身安全，學(xué)生電源的電壓不能超過12V，通電時不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱．(3)為了保證多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定被測電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量．例2為完成“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗，必須要選用的是________．A．有閉合鐵芯的原、副線圈B．無鐵芯的原、副線圈C．交流電源D．直流電源E．多用電表(交流電壓擋)F．多用電表(交流電流擋)用匝數(shù)na＝60和nb＝120的變壓器，實驗測量數(shù)據(jù)如下表，Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是______(選填“na”或“nb”)．針對訓(xùn)練(多選)如圖所示，在用可拆變壓器“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，下列說法正確的是()A．用可拆變壓器，能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B．測量原、副線圈的電壓，可用“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中的直流電壓表C．原線圈接0、8接線柱，副線圈接0、4接線柱時，副線圈電壓大于原線圈電壓D．為便于探究，先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究其對副線圈電壓的影響三、理想變壓器的基本關(guān)系1．電壓關(guān)系(1)只有一個副線圈時，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).當(dāng)n2>n1時，U2>U1，變壓器使電壓升高，是升壓變壓器．當(dāng)n2<n1時，U2<U1，變壓器使電壓降低，是降壓變壓器．(2)有多個副線圈時，eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…2．功率關(guān)系從能量守恒看，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入＝P出．3．電流關(guān)系(1)只有一個副線圈時，U1I1＝U2I2或eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1).(2)當(dāng)有多個副線圈時，I1U1＝I2U2＋I3U3＋…或n1I1＝n2I2＋n3I3＋…例3如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝22∶5，原線圈接在u1＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交流電源上，電阻R＝25Ω，A為理想電流表，則A的示數(shù)為()A．12.44A B．8.80AC．2.00A D．2.83A例4如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin100πt(V)的交