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1、变压器变压器 教案教案【教学目标】【教学目标】1知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。【重点难点】【重点难点】1变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系。【教教教教学学学学方方方方法法法法】实验探究法【教教教教学学学学用用用用具具具具】课 件【教学过程】【教学过程】一、变压器的原理一、变压器的原理1、变压器的构造(1)变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成:跟电源连接的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,跟负载连接的线圈叫副圈,也叫次级线圈,两线圈由绝缘导线绕制,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成(2)变
2、压器的示意图和在电路中的符号分别如图所示:2、变压器的工作原理(1)工作原理:互感现象。变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。(2)变压器只能工作在交流电路1 1/5 53、理想变压器:不计漏磁,略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,称为理想变压器。实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想变压器。二、理想变压器的工作规律二、理想变压器的工作规律【实验探究】(1)按图示电路连接电路(2)原线圈接低压交流电源 6V,保持原线圈匝数 n1不变,分别取副线圈匝数1n2=n1,n1,2 n1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表2格。(3)
3、原线圈接低压交流电源 6V,保持副线圈匝数 n2不变,分别取原线圈匝数1n1=n2,n2,2 n2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表2格。U16V实验次数1原线圈匝数 n1副线圈匝数 n2副线圈输出电压 U2结论n11n122n13n14n21n225n26n2n12 n1n22 n2(4)总结实验现象,得出结论。【注意事项】(1)连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误才能接通电源。2 2/5 5(2)注意人身安全。只能用低压交流电源,电源电压不能超过 12V(3)使用多用电表交流电压档测电压时,先用最大量程测试,然后再用适当的挡位进行测量。1、电
4、动势关系:E1n1E2n22、电压关系:U1n1n(U2由 U1及变压比1决定)U2n2n2(1)升压变压器:n1n2,U1U2;(2)降压变压器:n1n2,U1U2。3、功率关系:P入P出(输入功率P入由输出功率P出决定)。4、电流关系:I1n2n(I1由 I2及变压比1决定)I2n1n2【注意】变压器高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过电流大,应用较粗的导线绕制。5、注意:(1)变压器的电动势关系、电压关系对有一个或几个副线圈的变压器都成立,而电流关系只适用于有一个副线圈的变压器,若为多个副线圈的变压器,电流和匝数的关系要从功率关系(输入功率等于总的输出功
5、率)导出:U1n1U1n1U2n2,U2n2U3n3U3n3 U1I1U2I2U3I3UnIn n1I1n2I2n3I3nnIn(2)变压器的电动势关系,电压关系,电流关系是有效值(或最大值)间的关系,在某一时刻其关系不成立(3)变压器虽能改变电压、电流,但不能改变功率和频率,输入功率总等于输出功率,次级交变电流的频率总等于初级交变电流的频率3 3/5 5三、几种常用的变压器三、几种常用的变压器1、自耦变压器(1)特点:铁芯上只有一个线圈,其中有一部分的线圈为原、副线圈共用。(2)自耦变压器可以降压,也可以升压。(3)调压变压器是一种自耦变压器。2、互感器:互感器也是一种变压器,它可以把不能直
6、接测量的高电压、大电流变换成低电压、小电流后再测量(1)电压互感器:(2)电流互感器:【例 1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中,下列的哪个物理量不一定相等()A交流的频率B电流的有效值C电功率D磁通量变化率【例 2】如图所示,与理想变压器相连接的四只灯泡相同,变压器原、副线圈的匝数比为 31,接在副线围上的三只灯泡正常发光:则对于串联在原线圈上的灯泡 A()A、比正常发光时的亮度更大B、也能正常发光C、比正常发光时的亮度要暗D、无法判断其亮度情况【例 3】如图所示,(a)是一理想变压器的电路连接,(b)是在原线圈两端所加的电压随时间变化的关系,已知原副线圈的匝数比为101,电流表的示数为2A,电键 S 断开,求:(1)变压器的输入功率和电压表的示数;(2)将电键 S 闭合,定性分析电路中三只电表的示数变化情况。4 4/5 5【例 4】如图所示,接于理想变压器的四个灯泡规格相同,且全部正常发光,求三个线圈的匝数比 n1n2n3。【课外作业】【课外作业】1、教材:P5(3)2、学海导航:P245 5/5 5