2020学年高中物理 第四节 变压器

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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__________。‎
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