【选修3-2】5.4变压器教学学案 学时：1课时 授课人: 刘 娜
【教学目标】1.了解变压器的结构和工作原理
2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律 3.理想变压器的变压和变流规律
【教学重难点】理想变压器中变压和变流规律的理解与应用 【自主复习】1、产生感应电动势条件是什么？
2、法拉第电磁感应定律内容 3、什么是互感现象？
【合作探究】
探究任务一 根据对教材的阅读，结合可拆变压器，说说变压器都有哪些部件构成，它在电路图中的符号是什么样的？
（1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈（初级线圈）匝数用n1表示 （3）副线圈（次级线圈）匝数用n2表示
（4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示.
探究任务二 变压器的工作原理
演示实验：按下图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。
【思考讨论】
1. 变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通？哪原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的？
2. 变压器中闭合铁芯的作用是什么？
3. 变压器能否改变恒定电流的电压？
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探究任务三 理想变压器中的变压关系
同学们，通过阅读教材和查阅你们手头的资料，你们认为什么样的变压器才是理想变压器呢？
【思考讨论】
1. 变压器在实际应用中有哪些能量损耗？
2. 理想变压器的输入功率与输出功率的有什么样的关系？ 3、变压器原、副线圈电压与匝数关系
实验探究：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 器材：可拆变压器，学生电源，多用电表，导线若干 实验步骤：
（1）按图示电路连接电路
（2）原线圈接低压交流电源6V(或2V,4V)，保持原线圈匝数n1不变，分别取副线圈匝数n2=
1n1，n1，2 n1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。 21n2，n2，2 n2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。 2（3）原线圈接低压交流电源6V(或2V,4V)，保持副线圈匝数n2不变，分别取原线圈匝数n1=
注意事项：
（1）连接好电路后，同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。
（2）注意人身安全。只能用低压交流电源，电源电压不能超过12V
（3）使用多用电表交流电压档测电压时，先用最大量程测试，然后再用适当的挡位进行测量。 实验次数 原线圈匝数n1 副线圈匝数n2 副线圈输出电压U2 结论 （4）总结实验现象，得出结论。 【思考讨论】
1. 闭合铁芯内各处的△Φ/△t的关系？__________________________________
2.闭合铁芯内各处的周期和频率的关系？_____________________________________ 3.两侧线圈内的感应电动势关系？_____________________________________
4.理想线圈R内__________那么U1与E1,U2与E2的关系？____________________即可得到U1，U2，n1，n2的关系式__________________ 结论：结论：
【说明】上式子只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，
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1 2 3 4 5 6 n1 n1 n1 n1 2 n1 n2 n2 n2 n2 2 n2 1n1 2 1n2 2 可以把实际变压器视为理想变压器该公式仍适用。
【跟踪训练】为了安全，机床上照明电灯用的电压是36v，这个电压是将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？
探究任务四 理想变压器中的变流关系
根据你对理想变压器的理解，若理想变压器只有一个副线圈，分析原副线圈中的电流I1
与I2有什么关系？ 【思考讨论】
理想变压器故能量损耗_________, P入______P出。由P入= U1I1 P出= U2I2即推出I1 I2
n1n2的关系
结论： 【注意】
I1U2n2该式是理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式，??I2U1n1只适用于理想变压器。实际上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，可以把实际变压器视为理想变压器该公式仍适用。
【思考讨论】要使电压经过变压器后升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？ 【提示】
如果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；如果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。
升压变压器，n2＞n1，降压变压器，n2＜n1。 升压变压器，I2
在绕制升压变压器原副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，还是细一些好？降压变压器呢？
因为升压变压器，I2
跟踪练习
1、如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝2202V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是
A．副线圈中电压表的读数为55 V B．副线圈中输出交流电的周期为
A R V 1 s 100π C．原线圈中电流表的读数为0.5 A D．原线圈中的输入功率为1102 W
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