高二年级 人教版 选修3-2 第五章 交流电 编写： 审定： 班级： 姓名： 小组名称： 小组评价：
第五章 交变电流
5.4 变压器（第二课时）
学习目标：
1．能根据变压器原理分析理想变压器副线圈有多匝情况时电压、电流与匝数的关系； 2．能根据理想变压器的特点解决有关变压器动态问题； 3．掌握两类互感器的特点并能解决相关问题。
重点：理想变压器有两个副线圈或者多个副线圈，电压与原副线圈匝数、电流与原副线圈匝数关系； 难点：探究理想变压器的动态分析问题。
预习案
1.先通读教材，熟记并理解本节的基本知识，在完成教材助读设置的问题。根据发现的问题，在读教材或查阅资料，解决问题。 2.独立完成，限时20分钟。 一、知识准备
1．理想变压器的变压原理：变压器工作的原理是 现象。
2．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。 3．理想变压器的基本关系
（1）输出功率 输入功率，即：P出 P入，U1I1 U2I2．
（2）原副线圈两端的电压跟匝数成 ，即： 。 （3）原副线圈中的电流跟匝数成 （仅限一个副线圈），即： 。 （4）原副线圈的交变电流的周期T和频率f 。 二、教材助读（阅读教材P43——P44自主完成下面的问题） 互感器
应用：用于将高电压变成低电压，或将大电流变成小电流的变压器。这样可以测量高电压和大电流了。 ａ．电压互感器
要求：：原线圈 进电路，副线圈接交流电压表，原线圈匝数 副线圈匝数。 ｂ．电流互感器
要求：原线圈 进电路，副线圈接交流电流表，原线圈匝数 副线圈匝数。
三、预习自测（学习建议：自测题体现一定的基础性，又有一定的思维含量，只有“细心才对，思考才会”）
1.关于只有一只副线圈的理想变压器，下列说法中正确的是
A.输出功率由输入功率的大小而决定 B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定 C.输出端负载越大原线圈中的电流越小 D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大
2.如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是
a e A.220V，220V B.220V，110V C.110V，110V D.220V， 0V c g
b d f h
53 四、我的疑惑：请你将预习中未解决的问题和有疑惑的问题写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。 探究案
一、学始与疑-----我思考、我收获
在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？
二、质疑探究-----质疑解惑、合作探究
探究点一：若理想变压器有两个副线圈或者多个副线圈，电压、电流原副线圈匝数的关系 问题1 电压与原副线圈匝数关系
问题2 电流与原副线圈关系（从功率关系入手）
针对训练
1. 如图1所示,理想变压器原线圈的匝数为1 000匝,两个副线圈的匝数分别为n2=50匝和n3=100匝,L1是“6 V 2 W”的小灯泡，L2是“12 V 4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为( )
A.1 A B.1I 2 A C.1 A D.1 A I 1 R2
60302040n 2 ～ n 1 n3
I R3
3
图2
2. 如图2所示，理想变压器三个线圈的匝数之比为n1 ：n2 ：n3=10：5：1，其中n1接到220V的交流电源上，n2 和n3分别与电阻R2 、R3组成闭合回路。已知通过电阻R3的电流I3＝2A，电阻R2＝110Ω，求通过电阻R2的电流和通过原线圈的电流．
探究点二 探究理想变压器的动态分析问题（变压器动态问题制约思路）
问题1 电压制约（当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时）
问题2 电流制约（当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时）
问题3 负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2=P负1+P负2+…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2；③总功率P总=P线+P2.
提示： 动态分析问题的思路程序可表示为：
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U1?n1IU2U1?U?2??n2?R?2?U????负载???I?P?1??P?2(I?1U?1??I2?U?2)?IP1?I1U?1?P1 决定2决定2决定1??决定??针对训练
1. 如图3所示，理想变压器给负载R供电．保持输入的交变电压不变，各交流电表对电路的影响不计．当负载电阻的滑动触头向下移动时，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是（ ）
A.V1和V2不变，A1增大，A2减小，P增大 a B.V1和V2不变，A1和A2增大，P增大 k C.V1和V2不变，A1和A2减小，P减小 Ub P R ID.V1 1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小
图4
2. 如图4所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则：（ ）
A.保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大
B.保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小 C.保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
D.保持P的位置不变，K合在a处时，若U1增大，I1将增大 探究点三 互感器
问题1 画出电压互感器示意图并请推出电压互感器的电压与线圈匝数的关系？
问题2 画出电流互感器示意图并请推出电压互感器的电压与线圈匝数的关系？
针对练习 如图5所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压
表的示数为220V，电流表的示数为10A，则 ( ) A.a为电流表，b为电压表 B.a为电压表，b为电流表
C.线路输送电功率是2200W D.线路输送电功率是2.2×106W 图5
三、我的知识网络图------归纳总结、串联整合
四、当堂检测---------有效训练、反馈矫正 图6
1. 用一理想变压器向一负载R供电，如图6所示,当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中的电流I2之间的关系是( )
A．I2增大,I1也增大 B．I2增大,I1却减小 C．I2减小,I1也减小 D．I2减小,I1却增大 2. 有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图7所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则( )
55 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 图7
我的收获（本节课学习中，我们学到了哪些知识？使用了哪些思想方法？请同学们总结归纳。）
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训练案
1. 如图所示，变压器初级线圈接电压一定的交流电，在下列措施中，能使原线圈所接电流表的示数变小的是 A．只将S1从2拨向1 B．只将S2从4拨向3 C.只将S3从闭合改为断开 D．只将变阻器R3的滑动触头下移 2. 为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示．变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4，a和b是交流电表. 则( )
A．n1>n2 C．a为交流电流表，b为交流电压表B．n3>n4 D．a为交流电压表，b为交流电流表
铁
A
图（a）
图（b）第1题 第2题 第5题 第3题
3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A 。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则 （ ）
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图 （b）的读数为3.6A
4. 按下列要求设计一个变压器：在同一闭合铁芯上绕三个线圈，甲线圈接220V照明电源，乙线圈要求输出36V电压和100W额定功率，丙线圈要求输出6V电压和10W额定功率．乙线圈需绕180匝，且乙、丙两线圈都满负荷工作．那么甲线圈需绕____1100_匝，甲线圈通过电流为___0.5_A，绕制这三个线圈的导线从粗到细的顺序是__乙丙甲______。
5.如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U1＝3300V，副线圈的输出电压U2＝220V，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数U0＝2V，则
(1)原、副线圈的匝数各是多少？
(2)当S断开时，A2的示数I2＝5A，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？ （1）1650 110 (2)0.33A （3）变大 变大
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