20xx人教版高中物理選修3-254變壓器(已修改)
2024-12-03 15:39 本頁(yè)面
【正文】 4 變壓器 情境導(dǎo)入 課程目標(biāo) 1 . 了解變壓器的構(gòu)造 , 理解變壓器的工作原理 2 . 理解變壓器的原副線(xiàn)圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系 , 并運(yùn)用此規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題 3 . 了解電壓互感器和電流互感器 一 二 一、變壓器的原理 1 .構(gòu)造 由 閉合鐵芯 和繞在鐵芯上的兩個(gè) 線(xiàn)圈 組成 ( 如圖所示 ) 。 ( 1 ) 原線(xiàn)圈 : 與 交流電源 相連的線(xiàn)圈。 ( 2 ) 副線(xiàn)圈 : 與 負(fù)載 相連的線(xiàn)圈。 2 .原理 變壓器工作的基礎(chǔ)是 互感 現(xiàn)象。 3 .作用 改變 交變電流 的電壓。 一 二 特別提醒 變壓器不能改變恒定電流的電壓。因?yàn)樽儔浩鞯淖儔涸硎腔ジ鞋F(xiàn)象。若通過(guò)原線(xiàn)圈的電流為恒定電流 ,則在鐵芯中激發(fā)的磁場(chǎng)為恒定磁場(chǎng) ,副線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生 ,所以變壓器不能改變恒定電流的電壓。 一 二 二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系 1 .理想變壓器 沒(méi)有 能量 損失的變壓器。 2 .電壓與匝數(shù)的關(guān)系 原、副線(xiàn)圈的電壓之比等于兩個(gè)線(xiàn)圈的 匝數(shù) 之比 , 即??1??2=??1??2。 3 .兩類(lèi)變壓器 ( 1 ) 降壓變壓器 : 副線(xiàn)圈電壓比原線(xiàn)圈電壓 低 的變壓器。 ( 2 ) 升壓變壓器 : 副線(xiàn)圈電壓比原線(xiàn)圈電壓 高 的變壓器。 思考 有的同學(xué)誤認(rèn)為通過(guò)原、副線(xiàn)圈的電流與該線(xiàn)圈匝數(shù)一定總成反比。 提示 :只有當(dāng)有一個(gè)副線(xiàn)圈時(shí) ,??1??2=??2??1才成立。當(dāng)有兩個(gè)副線(xiàn)圈時(shí) ,通過(guò)原、副線(xiàn)圈的電流與該線(xiàn)圈的匝數(shù)不再成反比。 探究一 探究二 理想變壓器基本關(guān)系的理解及應(yīng)用 ● 問(wèn)題導(dǎo)引 ● 如圖為一理想變壓器結(jié)構(gòu)示意圖 , 請(qǐng)思考 : ( 1 ) 穿過(guò)原、副線(xiàn)圈的磁通量的變化率有什么 關(guān)系 ? ( 2 ) 原、副線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線(xiàn)圈兩端的電壓有什么關(guān)系 ? 提示 : ( 1 ) 對(duì)于理想變壓器 ,穿過(guò)原、副線(xiàn)圈的磁通量相等 ,所以磁通量的變化率也相等。 ( 2 ) 線(xiàn)圈沒(méi)有電阻 ,因此線(xiàn)圈兩端的電壓等于線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ,即 U1=E1, U2=E2。 探究一 探究二 ● 名師精講 ● 1 .變壓器的工作原理的理解 變壓器的變壓原理是電磁感應(yīng)。當(dāng)原線(xiàn)圈加上交流電壓 U1時(shí) , 原線(xiàn)圈中就有交變電流 , 它在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量 , 在原、副線(xiàn)圈中都要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果副線(xiàn)圈是閉合的 , 則副線(xiàn)圈中將產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流 , 它也在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量 , 原、副線(xiàn)圈間雖然不相連 , 電能卻可以通過(guò)磁場(chǎng)從原線(xiàn)圈傳遞到副線(xiàn)圈 ( 如圖 ) 。其能量轉(zhuǎn)換方式為 : 原線(xiàn)圈電能 → 磁場(chǎng)能 → 副線(xiàn)圈電能。 由于互感現(xiàn)象 , 且沒(méi)有漏磁 , 原、副線(xiàn)圈中每一匝線(xiàn)圈都具有相同的Δ ??Δ ??,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 ,
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