【课题名称】 5.4变压器 课型 新授课 课时 1 【学习目标】 1.了解变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理. 2.掌握理想变压器的几种关系并能用它解决相关问题. 【学习重点】 变压器工作原理及工作规律 【学习难点】 应用变压器工作原理结合电路知识处理变压器相关问题 【导学过程】 （学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【自主学习】 1.变压器：是改变______________的电器设备,由______________和两个绕在铁芯上的线圈组成,其中与电源连接的叫______________,与负载连接的叫______________. 2.变压器的工作原理：变压器的工作基础是______________现象,原线圈中的交变电流所激发的磁场不仅穿过______________,也同时穿过______________.变化的磁场在______________中产生______________. 3.理想变压器：没有______________损失的变压器叫做理想变压器. 4.电压与匝数的关系是：原、副线圈的______________等于两个线圈的______________. 5.常见的变压器有_______变压器、________变压器、_______互感器、_______互感器. [合作探究及要点分析] 探究一：变压器结构及原理 1.变压器结构 观察变压器模型: 总结变压器基本构造： _______________________ 原线圈副线圈 画出变压器在电路中的符号： U1n1n2U2 铁芯 2.变压器工作原理 想一想 (1)把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到交流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上(如图所示)，小灯泡能发光吗？为什么？ 【预习导学笔记】 自主学习变压器的基本概念 合作探究变压器的基本工作原理 (2)若把交流电源改为蓄电池，小灯泡发光吗？ 小结：变压器的工作基础是________现象．因此变压器只对______的电流起作用，对_______电流不起作用．(后两空选填“变化”或“恒 定”);变压器工作时能量转化：_______________________________. 例1 关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 ( ) A．通过正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等 C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 探究二：理想变压器的规律 1.理想变压器“理想”在哪些方面？ 2.理想变压器的规律 （1）功率关系 （2）变压器原、副线圈电压与匝数关系 I2 I1 理想变压器的原、副线圈中具 有 磁通量， 磁通量的变化率 U1 n1 n U R 22?? . ?t 根据法拉第电磁感应定律： E1E1= ; E2 = ; = ; E2 对于理想变压器，导线电阻可以忽略，故 U1 = E1 ，U2 = E2 （副线圈 U1看成一个电源，电动势等于路端电压）。所以= 掌握理想变压器U2的各量的制约关如果n2＜n1 ，则输出电压 输入电压，称 变压器； 系 如果n2＞n1 ，则输出电压 输入电压，称 变压器。 可见，电压仅与匝数 关，与负载 关。 （3）原线圈与副线圈中的电流与匝数关系 对于理想变压器, P入______P出。由P入= U1I1 P出= U2I2 即推出I1 I2 n1 n2的关系__________________________ 思考：（多个副线圈）如果副线圈个数有两个，根据理想变压器的关系 推导出电压、电流和匝数的关系： 电压和匝数的关系：____________________________ 电流和匝数的关系：____________________________ 例2 理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是 ( ) A．每匝线圈中磁通量的变化率 B．交变电流的频率 C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率 D．原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势 例3 理想变压器连接电路如图甲所示，已知原、副线圈匝数比为10∶ 1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2 A，则( ) A．电压表读数为282 V B．电压表读数为28.2 V C．输入功率为56.4 W D．输入功率为40 W 探究三：理想变压器中各量的制约关系 n11. 电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定时， 电压决 n2 定 电压。 2. 功率制约：P出决定P入，P出增大，P入 ；P出减小，P入 ， P出为0，P入为 . n13. 电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比()一定，且输入电压U1 n2 确定时， 电流决定 电流. 例4 如图所示，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，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通 时，以下说法中正确的是 ( ) A、副线圈两端M、N的输出电压减小 B、原线圈中的电流增大 了解常见的几种C、通过灯泡L1的电流减小 变压器的特点 D、副线圈输电线等效电阻R上的电压降 增大 例5 如图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，U1为加在原 线圈两端的交变电压，I1为原线圈中的电流，则 ( ) A．保持U1及P的位置不变，K由a扳向b时，I1将增大 B．保持U1及P的位置不变，K由b扳向a时，R消耗功率减小 C．保持U1不变，K接在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，K接在a处，若U1增大，I1将增大 提示：对理想变压器进行动态分析问题的思路程序可表示为： 探究四：几种常见的变压器 1．自耦变压器 如图所示，铁芯上只绕一个线圈，低压线圈是高压线圈的一部分，既可以作为升压变压器使用，也可以作为降压变压器使用． 规律：＝，＝. 2．电压互感器 (1)构造：小型降压变压器，如图甲所示． (2)接法：原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表；为了安全，外壳和副线圈应接地． (3)作用：将高电压变为低电压，通过测量低电压，计算出高压电路的电压． U1n1I1n2U2n2I2n1 学生完成堂堂清检测试题，自己总结知识点、方法 3．电流互感器 (1)构造：小型升压变压器，如图乙所示． (2)接法：原线圈串联在被测电路中，副线圈接电流表．为了安全，外壳和副线圈应接地． (3)作用：将大电流变成小电流，通过测量小电流，计算出被测电路中的大电流． 堂堂清检测 （一.基础题） 1.对于理想变压器下，下列说法中正确的是 ( ) A.原线圈的输入功率，随副线圈输出功率增大而增大 B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大 C.原线圈的电压，不随副线圈输出电流变化而变化 D.当副线圈电流为零时，原线圈电压为零 2．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，