1、,第五章：交變電流,第 4 節(jié)：變壓器,1. 了解變壓器的構(gòu)造。 2. 了解變壓器的工作原理。 3. 知道變壓器的電學(xué)規(guī)律。 4. 了解幾種類型的變壓器。,本節(jié)課主要是圍繞“變壓器為什么能改變電壓”變壓器是怎樣改變電壓、電流等問題為線索來展開教學(xué)過程。采用定性分析和定量相結(jié)合，理論推導(dǎo)和實驗驗證相結(jié)合的方法，先使學(xué)生理解互感現(xiàn)象，再通過學(xué)生探究活動，驗證電壓與匝數(shù)的關(guān)系，推導(dǎo)出電壓與線圈匝數(shù)之間存在的關(guān)系。 利用列表展示生活中一些不同需求電壓的用電器，提出如何將 220 V 照明電路的電壓來滿足不同需求的問題，引發(fā)學(xué)生思考，從而導(dǎo)入新課。 通過學(xué)習(xí)變壓器的結(jié)構(gòu)，變壓器的工作原理等實驗視頻，讓學(xué)

2、生體會變壓器的結(jié)構(gòu)和功能，并讓學(xué)生探討出變壓器的電學(xué)規(guī)律。 最后，通過例題的講解，幫助學(xué)生掌握變壓器輸入輸出電壓、電流、功率大小之間的公式和因果關(guān)系 。,觀察如下表格，思考：我國民用統(tǒng)一供電均為 220 V，那么如何使這些額定電壓不是 220 V 的電器設(shè)備正常工作的呢？,幾種常見的變壓器,3. 閉合鐵芯 ：絕緣硅鋼片疊合而成,1. 原線圈 ( 初級線圈 )：接電源,2. 副線圈 ( 次級線圈 )：接用電器,一、變壓器的構(gòu)造,變壓器的結(jié)構(gòu),副線圈,原線圈,鐵 芯,4. 原線圈其匝數(shù)用 n1 表示，對應(yīng)電壓為 U1,5. 副線圈其匝數(shù)用 n2 表示，對應(yīng)電壓為 U2,1. 變壓器副線圈和原線圈電

3、路是否相通？,2. 變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接交變電壓 U1 后，副線圈電壓 U2 是怎樣產(chǎn)生的？,二、變壓器的構(gòu)變壓器的工作原理,變壓器工作原理,若給原線圈接直流電壓 U1，則副線圈電壓 U2 多大？,0,變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了電能 ( U1、I1 ) 到磁場能（變化的磁場）再到電能 ( U2、I2 ) 的轉(zhuǎn)化。,如果在能量轉(zhuǎn)化的過程中能量損失很小，能夠略去原、副線圈的電阻，即沒有任何能量損失的變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種理想化模型。,理想變壓器,若不考慮原副線圈的內(nèi)阻有 U1 = E1 U2 = E2,原、副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為,三、理

4、想變壓器的電學(xué)規(guī)律,1. 理想變壓器的變壓規(guī)律,n2 n1 U2 U1 升壓變壓器,n2 n1 U2 U1 降壓變壓器,2. 理想變壓器功率規(guī)律,即:,U1I1 = U2I2,P出 = P入,輸出功率等于輸入功率,3. 理想變壓器的電流規(guī)律,此公式只適用于一個副線圈的變壓器！,1. 理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比 n1 : n2 4 : 1，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時，圖中電流表 A1 的示數(shù) 12 mA，則電流表 A2 的示數(shù)為 ( ) A3 mA B0 C48 mA D與負(fù)載 R 的值有關(guān),B,有多個副線圈的理想變壓器的電流關(guān)系,一個原線圈多個副線圈的理想變壓器，原線

5、圈匝數(shù)為 n1，兩個副線圈的匝數(shù)分別為 n2 和 n3，相應(yīng)的電壓分別為 U1、U2 和 U3，相應(yīng)的電流分別為 I1、I2 和 I3，根據(jù)變壓器的工作原理可得：,由P出 = P入得,2. 如圖所示，理想變壓器的交流輸入電壓 U1 = 220 V，有兩組副線圈，其中 n2 = 36 匝，標(biāo)有“6 V 9 W ” “12 V 12 W ” 的燈泡分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：,(1) n2 1320 匝 n3 = 72 匝 (2) I1 = 0.095 A,(1) 原線圈的匝數(shù)為 n1 和另一副線圈的匝數(shù) n3； (2) 原線圈的電流 I1。,升壓變壓器,降壓變壓器,自耦變壓器的原副線圈共用

6、一個線圈,四、幾種常用變壓器,1. 自耦變壓器,電流互感器,電壓互感器,使用時把原線圈與電路并聯(lián)，原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù),使用時把原線圈與電路串聯(lián)，原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù),2. 互感變壓器,1. 一理想變壓器，原線圈匝數(shù) n1 = 1100，接在電壓 220 V的交流電源上，當(dāng)它對 11 只并聯(lián)的“36 V 60 W ” 的燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光。由此可知副線圈的匝數(shù) n2 =_，通過原線圈的電流 I1 =_。,180,3 A,2. 鉗形電流表的外形和結(jié)構(gòu)如圖甲所示。圖甲中電流表的讀數(shù)為 1.2 A 。圖乙中用同一電纜線繞了 3 匝，則 ( ) A. 這種電流表能測直流電流，圖乙的讀數(shù)為

7、 2.4 A B. 這種電流表能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為 0.4 A C. 這種電流表能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為 3.6 A D. 這種電流表既能測直流電流，又能測交流電流，圖乙的讀數(shù)為 3.6 A,C,3. 為了保證用電安全，家庭居室的室內(nèi)電路前端一般都安裝漏電保護開關(guān)，如圖所示是保護開關(guān)的電路原理簡圖。 問： (1)電路正常工作時，b 線圈是沒有電流的，原因是什么？ (2)如果站在地上的人不小心接觸火線時，b 線圈為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電流？,答案 （1）電流互感器 a 側(cè)兩線圈完全相同，流過兩線圈的電流大小相等，方向相反，它們產(chǎn)生的磁場相互抵消，b 側(cè)線圈磁通量總為零而不變，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。,（2）火線的電流有一部分流經(jīng)人體，經(jīng)大地流回發(fā)電廠，a側(cè)兩線圈電流大小不等，產(chǎn)生“剩余電流”在鐵芯中產(chǎn)生變化的“剩余磁通”，b 側(cè)線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。,A. U 增大、I 增大、P1 增大 B. U 不變、I 減小、P1 增大 C. U 減小、I 減小、P1 減小 D. U 不變、I 減小、P