内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修《第五章 第四节变压器》导

学案

重点：理想变压器的原，副线圈中电压与匝数间关系

[导学过程]

1.在实际使用中，我们常常需要不同电压的交流电，如表所示 用电器 随身听 扫描仪 手机充电器 录音机 额定工作电压 3V 12V 6V,9V,12V 用电器 机场上的照明灯 防身器 彩色电视机显像管 额定工作电压 36V 3000V 几万伏 十几万伏 4.2 V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 而生活供电电压是220V，那该怎么办？-------需要变压器。 1、出示可拆变压器，仔细观察，变压器主要由哪几部分构成？

变压器是由 和 组成.一个线圈跟交流电源连接，叫 线圈（ 线圈），另一个线圈跟负载连接，叫 线圈（ 线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.

画出变压器的结构示意图和符号：

2.变压器的工作原理： 是变压器工作的基础。电流通过原线圈时在铁芯中

激发 ，由于电流的大小，方向在不断变化，铁芯中的

也不断变化。变化的 引起穿过铁芯中的 也在不断变化，在副线圈中产

生感应电动势。对与副线圈相连的负载，副线圈相当于电源。

问题1：按照书上所给的电路图接好线路，从电磁感应方面入手说明小灯泡会不会亮？说说你的理由

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问题2：变压器为什么能改变电压？ 问题3：铁芯的作用

若无铁芯或铁芯不闭合，原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈，大部分漏失在外，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，贯穿副线圈，大大增强了副线圈传输电能的作用。可见，有了闭合铁芯，漏失的磁感线大大减少。变压器中的能量转换：电能-磁能-电能。铁芯起到了能量转换的作用。

原，副线圈的匝数，与原，副线圈中的电压有着什么样的定量关系？ 3、探究：变压器两个线圈两端的电压与匝数的关系 （1）．设计实验电路

（2）．将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表： 原线圈匝数n1 1600 1600 1600 1600 1600 100 400 10 20 30 200V 200V 200V 200V 200V 副线圈匝数n2 原线圈电压U1 副线圈电压U2 n1/ n2 U1/U2 学生归纳，得出结论：

在误差允许的范围内，变压器原，副线圈的电压之比， 两个线圈的匝数之比，表达式：

变压器中能量损耗分析： 电流通过变压器线圈时，除了磁感线漏磁损失，实际变压器原，副线圈的电阻会产生焦耳热，铁芯中也会产生涡流热量，不过这些能量损失是很少的，所以实际变压器都可看做理想变压器。 在变压器的电磁感应过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素，而伴随而来的能量损耗是一些次要因素，为研究的方便，我们突出主要因素，忽略次要因素，这是科学研究的重要方法。那么，我们可以把实际的变压器抽象成理想变压器-------一个没有能量损耗的理想变压器即输入功率等于输出功率。 理想变压器的基本规律：

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（1.）理想变压器的原，副线圈中电压与匝数间关系 副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。 副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器。

注意：对于理想变压器，不论有几个副线圈，任意取两个线圈（一原一副或两副），它们的电压都跟匝数成正比。

（2）理想变压器的功率关系：理想变压器的输入功率 输出功率 （3）理想变压器的原，副线圈中电流与匝数间关系 注意：适用于只有一个副线圈的变压器

说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出 注意事项

（1）当变压器原副线圈匝数比(

n1)确定以后,其输出电压U2是由输入电压U1决定的(即n2U2=

n2U1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原n1线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I1=

n2I2），同时有了相等的输入功率，（P入=P出）所以说：变压器n1上的电压是由原线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。

变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。对升压变压器，I1 I2,绕制副线圈的导线粗细要比原线圈的 ，可节省材料。对降压变压器，I1 I2,绕制副线圈的导线粗细要比原线圈的 。

例1：一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？

[课堂达标]

1、一台变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的交变电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( )

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