2020版高中物理第三章电磁感应第4讲变压器学案新人教版选修1-1

2020版高中物理第三章电磁感应第4讲变压器学案新人教版选修1-1

第4讲　变压器 ‎[目标定位]　1.了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交变电压.2.由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解几种常见的变压器类型以及应用.‎ ‎4.体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力.‎ 一、变压器的结构 ‎1.变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成.‎ ‎2.线圈 ‎(1)变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈.‎ ‎(2)另一线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈.‎ 想一想　图3－4－1中的灯泡没有直接与电源连接，为什么能发光？电能从哪儿来的？‎ 图3－4－1‎ 答案　变压器使电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能.‎ 二、变压器为什么能改变电压 ‎　 原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化.副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势.‎ 在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高.‎ 想一想　变压器能不能改变直流电的电压？‎ 答案　不能.变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中.如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用.‎ 一、变压器的工作原理 8‎ ‎1.变压器工作的基本原理和发电机一样，也是电磁感应现象(如图3－4－2所示).‎ 图3－4－2‎ ‎2.当原线圈上加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象.‎ ‎3.穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大.‎ ‎4.能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置.‎ 例1　下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是(　　)‎ 答案　C 解析　变压器不改变直流的电压，A、D错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B错，C对.‎ 针对训练1　对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是(　　)‎ A.副线圈中的电流是从原线圈中传过来的 B.铁芯是用来导电的 C.副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小 D.副线圈相当于一个电源 答案　CD 8‎ 解析　原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确.‎ 二、变压器的规律 ‎1.电压关系：设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则＝.‎ ‎(1)n1>n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器.‎ ‎(2)n1

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