高中物理选修32第二章第六节变压器(2013粤教版).ppt

* * 第六节 变压器 知识点 1 认识变压器 1．变压器的构造： 原线圈 副线圈 如图 2－6－1 为变压器的构造和符号图．其构造有：______ ______、_______(初级线圈)n1 匝、_______(次级线圈)n2 匝． 闭合 铁芯 图 2－6－1 2．变压器的工作原理： U1 为输入电压、I1 为输入电流，U2 为输出电压、I2 为输出 电流．变压器的工作原理是互感现象．原线圈中交变电流→铁 芯中产生交变磁通量→副线圈中产生感应电动势 E2 →副线圈 中交变电流→铁芯中产生交变磁通量→原线圈中产生感应电动 势 E1. 3．注意： (1)记住变压器的符号，与原线圈对应的物理量 U1、I1、n1， 与副线圈对应的物理量 U2、I2、n2.其中的电压、电流值 U1、I1、 U2、I2 都是交变电流的有效值； (2)变压器只能在交变电流下工作，若输入的是恒定电流， 则变压器无输出，即 U2＝0，I2＝0.变压器能改变交变电压，但 __________________________． 不能改变交变电流的频率 知识点 2 几种常见的变压器 1．自耦变压器：如图 2－6－2 所示，只有一个线圈，甲为 自耦降压变压器，乙为自耦升压变压器． 图 2－6－2 2．调压变压器：属于自耦变压器，但电压可连续调节，如 图 2－6－2 丙所示． 3．互感器：它可以把不能直接测量的高电压、大电流变换 成低电压、小电流进行测量． 图 2－6－3 (1)电压互感器：把高电压变成低电压，并联在电路中，如 图 2－6－3 甲所示． (2)电流互感器：把大电流变成小电流，串联在电路中，如 图乙所示． 知识点 3 理想变压器中的电压与电流 1．理想变压器： (1)理想变压器是一种理想模型，本身无能量损耗．理想变 压器的工作原理是互感现象，所以只有接入交变电流才能工作． (2)理想变压器的理想化条件一般指的是：忽略原、副线圈 内阻上的分压，忽略原、副线圈磁通量的差别，忽略变压器自 身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因 数的差别)． 2．理想变压器中的电压： (1)原、副线圈两端的电压之比等于这两个线圈的匝数之 比，用公式表示为________，即对同一变压器的任意两个线圈， 都有电压和匝数成正比． (2)当 n2n1 时，U2U1，变压器使电压升高，这种变压器叫 做升压变压器． (3)当 n2n1 时，U2U1，变压器使电压降低，这种变压器叫 做降压变压器． ＝ U1 n1 U2 n2 3．理想变压器中的电流： P入＝P出 U1I1＝U2I2 (1)理想变压器的输出功率与输入功率相等，有_________， __________，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率 总等于所有输出功率之和． (2)理想变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的 匝数成反比，用公式表示为________. ＝ I1 n2 I2 n1 【例题】(双选)用理想变压器给负载(所有负载都是并联的) ) 供电，下列措施哪些可以增大变压器的输入功率( A．只增加原线圈的匝数 B．只减少负载 C．只增加负载 D．只增加副线圈的匝数 解析：变压器的输入功率由输出功率决定，只增加原线圈 的匝数，或只减少副线圈的匝数，致使原、副线圈的匝数比增 加，使副线圈的输出电压减小，输出功率减小，而使输入功率 随之减小，A 错D 对；只减少负载，意味着总电阻增加，输出 电流减小，输出功率减小，而使输入功率随之减小，C 对B 错． 故选CD. 答案：CD 【配对训练】 1．(双选，2012 年广州二模)如图 2－6－4 所示，理想变压 器的原、副线圈匝数比 n1∶n2＝ 20∶1.一个标有“10 V 100 W” 的灯泡正常发光时( ) 图 2－6－4 AC A．输入功率 P1＝100 W B．输入电压 U1 ＝10 V C．输入电流 I1＝0.5 A D．输出电流 I2＝0.25 A 题型1 变压器与电路综合问题 【例题】图 2－6－5 中，降压变压器的变压系数是 3，即 初级线圈与次级线圈的匝数之比是 3. 初级线圈的输入电压是 660 V，次级线圈的电阻为 0.2 Ω，这台变压器供给 100 盏 “220V 60 W”的电灯用电．求： 图 2－6－5 (1)空载时次级线圈的路端电压和输出功率． (2)接通时次级线圈的路端电压． (3)每盏灯的实际功率． 答案：见解析 规律总结：解决变压