2020学年高中物理 第四节 变压器

2020学年高中物理 第四节 变压器

第四节 变压器 ‎ 课前篇（学会自主学习——不看不清）‎ 一、 学习目标 ‎1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理 ‎2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题 ‎3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率 二、 知识储备 ‎1．互感现象：‎ ‎①当一个线圈中 变化，在另一个线圈中产生 的现象，称为互感。‎ ‎②互感现象可以发生于绕在同一铁芯上的 之间。‎ ‎③利用互感现象，可以把 一个线圈传递到另一个线圈。‎ ‎2．法拉第电磁感应定律： ‎ ‎3．如何减小导体中的涡流： ‎ 三、 自主预习 ‎1．变压器的构造：‎ 原线圈：也叫_______，与________相接；副线圈：也叫_______，与_______相接 ‎（可以不填）铁芯：由涂有_______的硅钢片叠合而成，作用 。‎ ‎2．工作原理：‎ ‎①原线圈上加上交变电压U1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____________，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生__________，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 现象。‎ ‎②________________是变压器的工作原理，__________是变压器的工作基础。‎ ‎3．‎ 理想变压器：忽略___________________________________________的变压器叫理想变压器，是一个理想化的模型。实际的变压器工作时有能量损失，如电流经过变压器线圈时会发热，铁芯在交变磁场的作用下也会发热（涡流）。‎ ‎4．电压关系 实验和理论分析表明，对于 变压器，原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的_______之比，即______________。‎ 四、 学生质疑 通过你的预习，请你说出结论，说出原因及困惑： ‎ ‎ ‎ 课上篇（学会合作交流——不议不明）‎ 一． 要点突破 二． 典例剖析 n1‎ n2‎ R ‎～‎ V A ‎【例1】一台理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示。当原线圈接在44V直流电源上时，电压表示数_______V，电流表示数_______A。当原线圈接在220V交流电源上时，电压表示数_______V，电流表示数_______A。‎ I1‎ I2‎ R ‎～‎ ‎【例2】用一理想变压器向一负载R供电，如图所示，当增大负载电阻R时，原线圈中电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是（ ）‎ A．I2增大，I1也增大 B．I2增大，I1减小 C．I2减小，I1也减小 D．I2减小，I1增大 三、达标检测 ‎1．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是（ ）‎ A．电流的频率 B．端电压的峰值 ‎ C．电流的有效值 D．电功率 ‎2．理想变压器的副线圈两端接一只负载电阻，为了使电阻的功率变为原来的1/4，以下办法可行的是（ ）‎ A．使输入电压降为原来的1/4 ‎ B．使副线圈的匝数增为原来的2倍 C．使原线圈的匝数增为原来的2倍 ‎ D．使负载电阻的阻值增为原来的2倍 ‎3．对给定的理想变压器有（ ）‎ A．根据U1∶U2＝n1∶n2，副线圈两端的电压U2是由原线圈两端的电压U1决定的 B．根据I1∶I2＝n2∶n1，副线圈的输出电流I2是由原线圈输入电流I1决定的 C．原线圈的输入功率是由副线圈的输出总功率决定的 D．当副线圈的负载电流增加时，原线圈中的电流随之增加 ‎4．下列说法正确的是（ ）‎ A．变压器也可以改变恒定的电压 B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流 C．变压器是由套在铁芯上的若干个线圈组成的 D．变压器的原线圈相对电源而言其负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用 ‎ 课后篇（学会应用与拓展——不练不通）‎ ‎1．对理想变压器的说法进行判断，正确“√”，错误的“×”‎ A．原、副线圈中交变电流的频率一定相等（ ）‎ B．原线圈的导线比副线圈导线细（ ） ‎ C．穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等（ ） ‎ D．副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等（ ） ‎ E．变压器是一种能够改变交流电压的设备（ ）‎ F．凡是能改变交流电压的设备，都是变压器（ ） ‎ G．负载空载时，原线圈中的电流为零（ ）‎ H．当副线圈空载时，原线圈上的电压为零（ ）‎ I．原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大（ ）‎ J．原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大（ ）‎ ‎2．关于理想变压器原、副线圈上的交变电流，它们一定具有相同的（ ）‎ A．频率 B．功率 ‎ C．磁通量的变化率 D．交变电流的最大值 ‎ ‎3．理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（　　 ）‎ A．3 mA B．0 mA ‎ C．48 mA D．与负载R的值有关 u ‎～‎ ‎4．三个相同的灯泡与理想变压器按如图所示的方式接在a、b间加上交流电压u后，三个灯泡均正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝________，如果电源电压为U，灯泡的额定电压为U′，则U∶U′＝_________。‎ ‎5．一理想变压器原、副线圈匝数比是4∶1，若原线圈上加电压U＝400sin100πt V，则接在副线圈两端交流电压表的示数为____________‎ ‎6．有一理想变压器，原付线圈的匝数分别为100和10，将原线圈接在220V 交流电源上，则副线圈中磁通量变化率最大值为__________。‎