创新设计高中物理鲁科版选修2变压器省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第第2节变压器节变压器第1页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练1了解了解变压变压器器结结构，了解构，了解变压变压器工作原理器工作原理2了了解解变变压压器器变变压压规规律律和和变变流流规规律律，并并利利用用此此规规律律处处理理实际问题实际问题3了解自耦了解自耦变压变压器工作原理器工作原理第2页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练互感互感 交交变电变电流流 第3页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练匝数之比匝数之比 低低 第4页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练连续调连续调整整 第5页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练一、变压器原理一、变压器原理1变压器结构变压器结构如如图图421所所表表示示为为变变压压器器示示意意图图和和变变压压器器在在电电路路图图中符号中符号第6页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(1)变压变压器器结结构：构：闭闭合合铁铁芯芯，原原线线圈圈(匝匝数数用用n1表表示示)、副副线线圈圈(匝匝数数用用n2表示表示)，输输入入电电压压是是U1，输输出出电电压压是是U2，两个，两个线线圈都圈都绕绕在叠合而成硅在叠合而成硅钢钢片上，硅片上，硅钢钢片都涂有片都涂有绝缘绝缘漆漆(2)原原线线圈：与交流圈：与交流电电源相源相连连接接线线圈，又叫做初圈，又叫做初级线级线圈圈(3)副副线线圈：与圈：与负载负载相相连连另一个另一个线线圈，又叫做次圈，又叫做次级线级线圈圈第7页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2变压器工作原理变压器工作原理变压变压器器变压变压原理是原理是电电磁感磁感应应当当原原线线圈圈加加上上交交流流电电时时，原原线线圈圈中中就就有有交交变变电电流流，它它在在铁铁芯芯中中产产生生交交变变磁磁通通量量，在在原原副副线线圈圈中中都都产产生生感感应应电电动动势势假假如如副副线线圈圈是是闭闭合合，则则副副线线圈圈中中将将有有交交变变感感应应电电流流，它它也也在在铁铁芯芯中中产产生生交交变变磁磁通通量量，在在原原、副副线线圈圈中中一一样样要要引引发发感感应应电电动动势势因因为为这这种种相相互互感感应应互互感感现现象象，原原、副副线线圈圈间间即即使使不不相相连连，电电能能却却能能够够经经过过磁磁场场从从原原线线圈圈传传递递到到副副线线圈圈磁磁通通量量转转换换方方式式为为：原原线线圈圈电电能能磁磁场场能能副副线线圈圈电电能能第8页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练尤其提醒尤其提醒理想变压器应具备条件理想变压器应具备条件1原副线圈没有电阻原副线圈没有电阻2无磁通量漏失无磁通量漏失3铁芯不发烧铁芯不发烧第9页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第10页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(4)当当n2n1时时，U2U1，这这种种变压变压器使器使电压电压升高，叫升升高，叫升压变压压变压器器当当n2n1时时，U2U1，这这种种变压变压器使器使电压电压降低，叫降降低，叫降压变压压变压器器2理想变压器原、副线圈功率关系理想变压器原、副线圈功率关系依依据据能能量量守守恒恒，理理想想变变压压器器工工作作时时，它它输输入入功功率率等等于于输输出功率，即出功率，即P入入P出出，P入入随随P出出增大而增大增大而增大第11页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第12页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练三、自耦变压器三、自耦变压器如如图图422所所表表示示，铁铁芯芯上上只只绕绕一一个个线线圈圈，低低压压线线圈圈是是高高压压线线圈圈一一部部分分，既既能能够够作作为为升升压压变变压压器器使使用用，也也能能够够作作为为降压变压器使用降压变压器使用第13页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练教材资料分析教材资料分析迷你试验室迷你试验室变压器铁芯导磁作用变压器铁芯导磁作用准准备备可拆可拆变压变压器、低器、低压压交流交流电电源、小灯泡及源、小灯泡及导线导线若干若干如如图图413所所表表示示，去去掉掉可可拆拆变变压压器器上上压压紧紧横横条条胶胶木木螺螺钉钉，并将横条放在，并将横条放在形形铁铁芯芯A侧侧上上第14页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练变变压压器器左左边边绕绕组组接接12 V低低 压压 交交 流流 电电 源源，右右 边边 绕绕 组组 接接 一一 个个 额额 定定 电电 压压 为为 3 6 V小灯泡小灯泡观观察小灯泡亮度察小灯泡亮度把把横横条条慢慢慢慢推推向向B，直直至至与与B完完全全闭闭合合，观观察察在在此此过过程程中中小灯泡小灯泡变变亮亮还还是是变变暗暗你能解你能解释观释观察到察到现现象象吗吗？点点拨拨当当横横条条慢慢慢慢推推向向B过过程程中中，小小灯灯泡泡逐逐步步变变亮亮，当当与与B完完全全闭闭合合时时，小小灯灯泡泡最最亮亮这这是是因因为为横横条条存存在在使使大大部部分分磁磁感感线线经经过过横横条条与与B组组成成回回路路，横横条条离离B越越近近，穿穿过过横横条条与与B磁磁感感线线条条数数越越多多，当当横横条条与与B闭闭合合后后，几几乎乎全全部部磁磁感感线线都都经经过过横横条条与与B形形成成闭闭合合回回路路使使经经过过B磁磁通通量量改改变变率率增增大大，B线线圈圈产产生生感感应应电电动动势势也也增增大大，故故小灯泡逐步变亮直至形成回路时小灯泡最亮小灯泡逐步变亮直至形成回路时小灯泡最亮第15页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练迷你试验室迷你试验室定性探究变压器电压与匝数关系定性探究变压器电压与匝数关系如图如图416所表示，将可拆变压器横条和一组匝数较少所表示，将可拆变压器横条和一组匝数较少(如左边如左边)绕组取出，再把连接好灯座较长导线绕组取出，再把连接好灯座较长导线(约约5 m)套入铁芯左边套入铁芯左边第16页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(1)将将长长导导线线按按顺顺时时针针方方向向一一匝匝一一匝匝地地绕绕在在铁铁芯芯左左边边，边边绕边观绕边观察小灯泡察小灯泡发发光情况光情况(2)待待小小灯灯泡泡发发出出刺刺眼眼强强光光后后，再再按按逆逆时时针针方方向向一一匝匝一一匝匝地退出地退出铁铁芯，芯，边边退退边观边观察小灯泡察小灯泡发发光情况光情况观观察到察到试验现试验现象是：象是：_.得出得出结论结论是：是：_.点点拨拨观观察察到到试试验验现现象象：伴伴随随绕绕在在铁铁芯芯上上线线圈圈匝匝数数增增大大，灯灯泡泡逐逐步步变变亮，伴随匝数降低，灯泡越来越暗亮，伴随匝数降低，灯泡越来越暗得得出出结结论论：线线圈圈电电动动势势伴伴随随匝匝数数增增多多而而增增大大，伴伴随随匝匝数数降低而降低降低而降低第17页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第18页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案C第19页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第20页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变 式式 1】一一 台台 理理 想想 变变 压压 器器，其其 原原 线线 圈圈 2 200匝匝，副副线线圈圈440匝匝，并并接接一一个个100 负载电负载电阻，如阻，如图图424所表示所表示(1)当当原原线线圈圈接接在在44 V直直流流电电源源上上时时，电电压压表表示示数数为为_V，电电流流表表示示数数为为_A.(2)当当原原线线圈圈接接在在220 V交交流流电电源源上上时时，电电压压表表示示数数为为_V，电电流流表表示示数数为为_A此此时输时输入功率入功率为为_W，变压变压器效率器效率为为_第21页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案(1)00(2)440.4419.36100%第22页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例2】如如图图425所所表表示示，一一台台有有两两个个副副线线圈圈变变压压器器，原原线线圈圈匝匝数数n11 100匝接入匝接入电压电压U1220 V电电路中路中(1)要要求求在在两两个个副副线线圈圈上上分分别别得得到到电电压压U26 V，U3110 V，它，它们们匝数匝数n2，n3分分别为别为多少？多少？(2)若若在在两两副副线线圈圈上上分分别别接接上上“6 V 20 W”“110 V 60 W”两个用两个用电电器，原器，原线线圈圈输输入入电电流流为为多少？多少？第23页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案(1)30匝匝550匝匝(2)0.36 A借借题题发发挥挥多多绕绕组组变变压压器器中中，原原、副副线线圈圈间间电电压压与与匝匝数数关关系系仍仍成成立立；但但电电流流与与匝匝数数关关系系不不成成立立能能够够借借助助P入入P出出，即即U1I1U2I2U3I3分析问题分析问题第24页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式2】如如图图426所所表表示示，理理想想变变压压器器三三个个线线圈圈匝匝数数之之比比为为n1 n2 n310 5 1，其其中中n1接接到到220 V交交流流电电源源上上，n2和和n3分分别别与与电电阻阻R2、R3组组成成闭闭合合回回路路已已知知经经过过电电阻阻R3电电流流I32 A，电电阻阻R2110，求，求经过电经过电阻阻R2电电流流I2和和经过经过原原线线圈圈电电流流I1.第25页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案1 A0.7 A第26页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例3】如如图图427所所表表示示为为一一理理想想变变压压器器，K为为单单刀刀双双掷掷开开关关，P为为滑滑动变动变阻器滑阻器滑动动触触头头，U1为为加在原加在原线线圈圈电压电压，则则()A保持保持U1及及P位置不位置不变变，K由由a合到合到b时时，I1将增大将增大B保保持持P位位置置及及U1不不变变，K由由b合到合到a时时，R消耗功率将减小消耗功率将减小C保持保持U1不不变变，K合在合在a处处，使，使P上滑，上滑，I1将增大将增大D保持保持P 位置不位置不变变，K合在合在a处处，若，若U1增大，增大，I1将增大将增大第27页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第28页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练借借题题发发挥挥(1)对对于于电电压压大大小小，条条件件充充分分时时只只需需依依据据原原线线圈圈电电压压及及原原、副副线线圈匝数确定圈匝数确定(2)P1、P2、I1、I2判判断断往往往往都都与与R大大小小相相关关，对对P1、I1确实定，需从确实定，需从P2、I2入手入手(3)各各物物理理量量制制约约关关系系：在在变变压压比比一一定定时时，当当输输入入电电压压一一定定，则则输输出出电电压压一一定定，当当负负载载改改变变时时，输输出出电电流流改改变变，输输出出功功率改变，故输入电流，输入功率也对应改变率改变，故输入电流，输入功率也对应改变第29页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变变式式3】一一理理想想变变压压器器原原线线圈圈上上接接有有正正弦弦交交变变电电压压，其其最最大大值值保保持持不不变变，副副线线圈圈有有可可调调电电阻阻R.设设原原线线圈圈电电流流为为I1，输输入入功功率率为为P1，副，副线线圈圈电电流流为为I2，输输出功率出功率为为P2，当，当R增大增大时时()AI1减小，减小，P1增大增大 BI1减小，减小，P1减小减小CI2增大，增大，P2减小减小 DI2增大，增大，P2增大增大答案答案B 第30页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练变压器基本规律变压器基本规律1.某某 变变 电电 站站 用用 原原、副副 线线 圈圈 匝匝 数数 比比 为为 n1 n2变变压压器器，将将远远距距离离输输送送电电能能送送给给用用户户，如如图图428所所表表示示，将将变变压压器器看看作作理理想想变变压压器器，当当变变压压器器正正常常工工作作时时，以以下下说说法法正正确确是是()A原、副线圈电压比为原、副线圈电压比为n2 n1B原、副线圈电流比为原、副线圈电流比为n1 n2C原、副线圈电压比为原、副线圈电压比为n1 n2D变压器输入功率与输出功率比为变压器输入功率与输出功率比为n1 n2第31页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析电电压压之之比比等等于于匝匝数数之之比比，理理想想变变压压器器输输入入功功率率等等于于输输出出功功率率，所以电流之比等于电压之比反比，即等于线圈匝数之比反比所以电流之比等于电压之比反比，即等于线圈匝数之比反比答案答案C第32页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练多绕组变压器多绕组变压器2.如如图图429所所表表示示，理理想想变变压压器器铁铁芯芯上上绕绕有有A、B、C三三个个线线圈圈，匝匝数数比比为为nA nB nC4 2 1，在在线线圈圈B和和C两两端端各各接接一一个个相相同同电电阻阻R，当当线线圈圈A与与交交流流电电源源连连通通时时，交交流流电电流流表表A2示示数数为为I0，则则交交流流电电表表A1读数为读数为_I0.第33页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案0.625第34页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第35页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练答案答案BC第36页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练4.为为探探究究理理想想变变压压器器原原、副副线线圈圈电电压压、电电流流关关系系，将将原原线线圈圈接接到到电电压压有有效效值值不不变变正正弦弦交交流流电电源源上上，副副线线圈圈连连接接相相同同灯灯泡泡 L1、L2，电电 路路 中中 分分 别别 接接 了了 理理 想想 交交 流流 电电 压压 表表 V1、V2和和理理想想交交流流电电流流表表A1、A2，导导线线电电阻阻不不计计，如如图图4211所所表表示示当当开开关关S闭闭合合后后()AA1示数示数变变大，大，A1与与A2示数比示数比值值不不变变BA1示数示数变变大，大，A1与与A2示数比示数比值变值变大大CV2示数示数变变小，小，V1与与V2示数比示数比值变值变大大DV2示数不示数不变变，V1与与V2示数比示数比值值不不变变第37页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解 析析 电电 源源 电电 压压 有有 效效 值值 不不 变变，所所 以以 V1示示数数不不变变，原原、副副线线圈圈电电压压之之比比等等于于匝匝数数之之比比，匝匝数数之之比比不不变变，故故V2示示数数不不变变，V1与与V2示示数数比比值值也也不不变变，所所以以C错错误误，D正正确确；当当开开关关S闭闭合合后后，副副线线圈圈电电路路中中电电阻阻减减小小，因因为为电电压压不不变变，所所以以副副线线圈圈电电路路中中电电流流增增大大，A2示示数数增增大大，原原、副副线线圈圈电电流流之之比比等等于于匝匝数数反反比比，匝匝数数之之比比不不变变，A1与与A2示数比值不变，示数比值不变，A1示数也增大，所以示数也增大，所以A正确，正确，B错误错误答案答案AD 第38页自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练单击此处进入单击此处进入 活页规范训练活页规范训练第39页