5.4变压器学案

漠河高级中学物理选修3-2导学案 备课时间:2014.3.18 使用时间：2014..3 编制人: 5.4 变压器 【学习目标】1．知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。 2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。 【学习重点】变压器工作原理及工作规律。 【学习难点】探究变压比和匝数比的关系。 【自主学习】 一．变压器 1.构造: 、 、 原线圈副线圈 2．电路图中符号 U1n1n2U2 铁芯 二．变压器的工作原理 1.原理： ____________________ ________________________________________________________________ 。 2.铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率 三．理想变压器的规律

1.理想变压器: 理想化模型，没有任何损耗，输入功率等于输出功率. 2.特点：

3.规律：（只有一个副线圈）

（1）电压关系：

推导过程：

当 升压变压器

当 降压变压器

班级：高二（ ）班 学生姓名： 第 组 教师评价：

（2）功率关系：

（3）电流关系：

推导过程：

4.规律：（多个副线圈） （1）电压关系：

（2）功率关系：

（3）电流关系： ※ 5.说明：(1)变压器改变的是交流电的_______和______ _

(2)变压器不能改变恒定电流电压 （3）变压器输出电压与输入电压的频率相等，由发电机转子的转动频率决定。 （4）变压器工作时的几种制约关系 电压制约：当变压器原副线圈匝数比一定时，输出电压由输入电压决定。 电流制约：当变压器原副线圈匝数比一定时，输入电压一定，原线圈中的电流由副线圈中的输出电流决定。 负载制约：变压器副线圈中的功率由用户负载决定。 四．常用变压器 1. 互感器

（1）电压互感器：使用时把原线圈与电路 联，原线圈匝数 副线圈匝数

电流互感器：使用时把原线圈与电路中的火线 联，原线圈匝数 副线圈匝数

(2) 为了工作安全，互感器的 。

2．自耦变压器

特点：是铁芯上只绕有一个线圈。如果把整个线圈作原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就

可以 ；如果把线圈的一部分作原线圈，整个线圈作副线圈，就可以 。

【合作探究】

1.变压器为什么不能改变恒定电流的电压？

2.有些机床为了安全，照明电灯用的电压是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？

3. 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。

4. 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？

5. 如图所示，是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器输入电压是市区电网的电压，不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，变阻器R表示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。当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？

※负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法

2

（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断U2变化情况

（2）判断负载电阻变大或变小

（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I2的变化情况 （4）最后由P入=P出判断原线圈中电流I1的变化情况

【达标检测】

【1】理想变压器的原线圈连接一个电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示.在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头.原线圈两端接在电压为U的交流电源上.则( )

A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大 B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小 C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大 D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小 【2】如图所示，一只理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线等效电阻为R.开始时开关S断开，当S接通时，下列选项正确的是( )

A.副线圈两端M、N的输出电压减小

B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流增大

【3】 在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原副线圈匝数分别为n1=600，n2=120，电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝，为了保证保险丝不被烧坏，则( )

A .负载功率不超过44w B .副线圈电流最大值不能超过1A C .副线圈电流有效值不能超过1A D .副线圈电流有效值不能超过0.2A 【4】如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n1:n2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U，则次级线圈的输出电压为 ( )

A.

UU23 B. C.U D.U 2354

【5】如图12-16所示，接于理想变压器的四个灯泡规格相同，且全部正常发光，则这三个线圈的匝数比应为（ ）

A．1∶2∶3； B．2∶3∶1 C．3∶2∶1； D．2∶1∶3