江苏省南京三中（六中校区）2018-2018学年高中物理下学期学案
【教学目标】
1．知道变压器的构造．
2．理解互感现象，理解变压器的工作原理．
3．理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题． 4．理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题． 5．知道课本中介绍的几种常见的变压器．
重点：理想变压器的原、副线圈中电压与匝数，电流与匝数的关系 难点：分析解决理想变压器基本问题
【自主预习】 复习
1．产生感应电动势的条件是：_____________________________．感应电动势大小与________成正比．法拉第电磁感应定律的表达式为__________________．
2．家庭用的电灯、电饭煲、洗衣机的电源都是________V的________电流，而交变电流在送往住户前的电压都很高，要想得到用户需要的电压，就必须经过________改变电压． 新课 一、变压器
1．定义：用来改变 的设备，称为变压器． 2．构造：变压器由一个 铁芯和两个线圈组成的． 二、理想变压器
1．理想变压器是一种 模型． 理想变压器有三个特点：
（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都 ． （2）线圈绕组的电阻 ，无能损现象．
（3）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象．
2．理想变压器的变压原理：是 现象， 即是变压器变压的成因． 3．能量转换：变压器是把电能转化为 又把磁场能转化为 的装置． 4．理想变压器的基本关系
（1）输出功率等于输入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2． （2）原副线圈两端的电压跟匝数成正比：．U1/U2=n1/n2 （3）原副线圈中的电流跟匝数成反比（仅限一个副线圈）：I1/I2=n2/n1． （4）原副线圈的交变电流的周期T和频率f相同．
（5）理想变压器 线圈中的电流决定 线圈中的电流．原线圈中的电流随副线圈中电流的增大而增大，当有几组副线圈时，原、副线圈中的电流关系为n1I1＝n2I2＋n3I3＋…，其中n2、n3…为工作的副线圈的匝数． 三、几种常用的变压器
1．自耦变压器 2．调压变压器
3．互感器 ①电压互感器 ②电流互感器 【典型例题】
一、理想变压器的常规理解
【例1】 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( )
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
二、变压器中的三种关系
【例2】一理想变压器，原线圈匝数n1＝1100，接在电压为220 V的交流电源上，当它对11只并联的“36 V，60 W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可知该变压器副线圈的匝数n2＝________，通过原线圈的电流I1＝________A
【例3】 如图5－4－3所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3 300 V，副线圈的输出电压U2＝220 V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2 V，则
(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5 A，那么A1的示数是多少？ (3)当S闭合时，A2的示数将如何变化？A1的示数如何变化？
三、理想变压器的常规考查
【例4】 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( )
A．流过电阻的电流是20 A
B．与电阻并联的电压表的示数是1002 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×118 J D．变压器的输入功率是1×118 W
四、理想变压器的动态分析
【例5】 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈有可调电阻R.设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2.当R增大时( )
A．I1减小，P1增大 B．I1减小，P1减小 C．I2增大，P2减小 D．I2增大，P2增大
思维步步高 当负载增大时，哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的？是输出功率决定输入功率还是输入功率决定输出功率？功率和电流间的关系是什么？
【课后练习】
1．在正常工作的理想变压器的原副线圈中，数值上不一定相等的物理量为
A．交流电的频率 B．端电压的最大值
C．电流的有效值 D．电功率
2．对于理想变压器，下列说法中正确的是（ ）
A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流，随着副线圈的输出电流增大而增大 C．原线圈的电压，不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零
3．一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2．已知n1>n2，则（ ）
A．U1>U2，P1＝P2 B．P1＝P2，I1
4．图中，a、b为输入端，接交流电源，c、d为输出端，则输出电压大于输入电压的电路是（ ）
5.某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器，将远距离输来的电能送到用户，如图4所示．将变压器看作理想变压器，当正常工作时，下列说法正确的是( )
A．原、副线圈电压比为n2∶n1 B．原、副线圈电流比为n1∶n2 C．原、副线圈电压比为n1∶n2
D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2
6．如图5所示，理想变压器的原线圈接在u＝220 2 sin 100πt V的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理想电表，下列说法中正确的是( )
A．原线圈中电流表的读数为1 A B．原线圈中的输入功率为220 2 W C．副线圈中电压表的读数为110 2 V D．副线圈中输出交流电的周期为50 s
7．如图6所示为理想变压器原线圈所接正弦交变电压的波形．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A，则( )
－2
A．与副线圈并联的电压表在t＝0.5×10 s时的示数
为220 2 V
B．副线圈所接用电器有1 min内消耗的电能为 1.32×
118 J
C．1 s内通过副线圈所接用电器的电荷量为60 C D．副线圈中电流有效值为10 A
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