1、 5.4 變壓器導(dǎo)學(xué)方案 2011年3月20日 編寫：楊洪濤 審閱：張四林 課時：2學(xué)習(xí)要求1. 知道幾種常見變壓器的構(gòu)造，理解變壓器的工作原理。2. 探究理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)關(guān)系，電流與匝數(shù)關(guān)系。3. 了解變壓器在生活中的應(yīng)用。4. 體會理想化模型在物理學(xué)研究中的重要性。學(xué)習(xí)重難點 重點：探究原副線圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系 難點：理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系的分析推導(dǎo)學(xué)習(xí)過程【課前預(yù)習(xí)】1.變壓器：是改變_的電器設(shè)備,由_和兩個繞在鐵芯上的線圈組成,其中與電源連接的叫_,與負(fù)載連接的叫_.2.變壓器的工作原理：變壓器的工作基礎(chǔ)是_現(xiàn)象,原線圈中的交變電流所激發(fā)的磁場不僅穿過_,也同時穿

2、過_.變化的磁場在_中產(chǎn)生_.3.理想變壓器：沒有_損失的變壓器叫做理想變壓器.4.電壓與匝數(shù)的關(guān)系是：原、副線圈的_等于兩個線圈的_.5.常見的變壓器有升_變壓器、降_變壓器、_互感器、_互感器. 第一課時1、 變壓器的原理【思考與討論】 1.把兩個沒有導(dǎo)線相連的的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連到交流電源的兩端，另一個線圈連到小燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？說出你的道理。 2.如果是接到直流電源的兩端呢？【自學(xué)】P40 1.知道變壓器的結(jié)構(gòu) 2.變壓器的工作基礎(chǔ): 【探究】變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系問題一 由于互感現(xiàn)象，沒有漏磁，原、副線圈中具有相同的磁通量，磁通量的變化率有什么特點

3、？問題二 根據(jù)法拉第電磁感定律，原線圈中的感應(yīng)電動勢E1=_，副線圈中的感應(yīng)電動勢E2=_問題三 由上面知：原副線圈中的感應(yīng)電動勢之比有什么關(guān)系？問題四 在實際中，我們往往不計原、副線圈的電阻，則原副線圈兩端的電壓分別為U1=_, U2=_，因此有=_ 第二課時2、 電壓與匝數(shù)的關(guān)系電流通過變壓器線圈時會發(fā)熱，鐵芯在交變磁場作用下也會發(fā)熱（為什么？），變壓器工作時有能量損失。沒有能量損失的變壓器叫_,該式只適用于理想變壓器=1.由上面探究（及實驗和理論分析）表明：原副線圈的電壓之比，等于_，即 2. 討論：（1）若n1n2，則有 _這樣的變壓器叫_ （2）若n1n2，則有 _ 這樣的變壓器叫_

4、 實際應(yīng)用中需要改變交流電壓的場合很多，根據(jù)實際需要調(diào)整合適的電壓，有了變壓器，交流的電壓容易改變，故交流得到了廣泛的應(yīng)用。 課堂練習(xí)1. 變壓器為什么不改變恒定電流的電壓？2. 為了安全，機床上照明電燈用的電壓是36v，這個電壓是吧380V的電壓降壓后得到的。如果變壓器的原線圈是1140匝，副線圈是多少匝？3. 當(dāng)變壓器一個線圈的匝數(shù)已知時，可以用下面的方法測量其它線圈的匝數(shù)：把被測線圈作為原線圈，用匝數(shù)已知的線圈作為副線圈，通入交流，測出兩線圈的電壓，就可以求出被測線圈的匝數(shù)。已知副線圈有400匝，把原線圈接到220V的線路中，測得副線圈的電壓是55V，求原線圈的匝數(shù)。3、 互感器（P42

5、 科學(xué)漫步） 【自學(xué)】1. 電壓互感器的特點及其作用2. 電流互感器的特點及其作用 課堂小結(jié)【課后探究】如果電流互感器的效率為100%，試推導(dǎo)兩個線圈中電流之比與它們的圈數(shù)之比的關(guān)系。【思考題】1. 變壓器中的電流越大，所用的導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)越粗。街頭見到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個原線圈和一個副線圈，哪個線圈應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線？為什么？2.圖5.4-9是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時輸入電壓不會有太大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，變阻器R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時，相當(dāng)于R的值減小（滑動片向下移）

6、。當(dāng)用戶的用電器增加時，圖中各表的讀數(shù)如何變化？ 課后拓展提高疑難導(dǎo)析1.(1)變壓公式是由電磁感應(yīng)原理推導(dǎo)出來的;(2)在忽略原、副線圈電阻的情況下，U1=E1，U2=E2，E1和E2是兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，U1和U2是線圈兩端的電壓；(3)U1和U2的大小與副線圈的負(fù)載無關(guān)；(4)若變壓器有兩個副線圈，則有,或.2.電流關(guān)系：據(jù)輸入功率等于輸出功率I1U1=I2U2及知.(1)變壓器的輸入功率決定于輸出功率，即用多少給多少;(2)若變壓器有兩個副線圈，則有I1n1=I2n2+I3n3.知識提升1.理想變壓器的規(guī)律（1）理想變壓器原副線圈電壓關(guān)系：，若有多個副線圈，則有=（2）功率關(guān)系：根

7、據(jù)能量守恒有P入=P出，I1U1=I2U2，或I1U1=I2U2+I3U3+（3）電流關(guān)系：電流關(guān)系是由功率關(guān)系決定的.定量：I1n1=I2n2或I1n1=I2n2+I3U3+定性：因P入隨P出的變化而變化，故I1隨I2的變化而變化，當(dāng)I2=0時，I1很小.變壓器高壓圈匝數(shù)多而導(dǎo)線細(xì)，低壓圈匝數(shù)少而導(dǎo)線粗，是區(qū)別高低壓線圈的方法.2.常用變壓器的類型自耦變壓器、調(diào)壓變壓器、互感器（電壓互感器、電流互感器）.方法點撥：負(fù)載發(fā)生變化時，判斷電流和電壓如何變化，先要由判斷U2是否變化，再根據(jù)U2及負(fù)載電阻變化的情況，由歐姆定律確定線圈中的電流I2的變化情況；最后再由P入=P出判斷原線圈中電流的變化情況.【典題變式1】 如圖5-4-5甲所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時，開關(guān)S斷開，當(dāng)S接通時，以下說法中正確的是( )圖5-4-5A.副線圈兩端M、N的輸出電壓減小 B.副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大C.通過燈泡L1的電流減小 D.原線圈中的電流增大 （答案：BCD）方法點撥：考查變壓器的電流與匝數(shù)的關(guān)系時，若從電壓與匝數(shù)的關(guān)系分析，不容易得出結(jié)論，因為變壓器原線圈兩端的電壓與總的輸入電壓不相等，輸入電壓等于燈A兩端的電壓和原線圈兩端電壓之和，所以對待問題要靈活處理.【典題變式2】 如圖5-4-6乙所示，一理