新課標(biāo)人教版3-2選修三54變壓器2-文庫吧資料
2024-11-28 02:49本頁面
【正文】 三、課時安排 3 課時 四、教具準(zhǔn)備 可拆式變壓器、投影交流電流表 (2只 )、投影交流電壓表 (2只 )、導(dǎo)線若干 學(xué)生電源、小電珠 (5只、 ， )、電鍵 (4只 ) 五、學(xué)生活動設(shè)計(jì) 1．通過參與演示實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論的全過程，使學(xué)生獲得新知識。 4．通過練習(xí)掌握公式的應(yīng)用及理解公式各物理量的含義。 (二 )整體感知 這節(jié)內(nèi)容承上啟下，它是電磁感應(yīng)知識與交變電流概念的綜合應(yīng)用，體現(xiàn)出了交變電流的優(yōu)點(diǎn)，為電能輸送奠定了基礎(chǔ)。xx167。 這就靠我們這節(jié)將要學(xué)習(xí)的變壓器來實(shí)現(xiàn)升壓、降壓，從而使我們各類用電器在供電電壓 220V以下都能正常工作。 變壓器由一個閉合鐵心和兩個繞在鐵心上的線圈組成。 強(qiáng)調(diào)線圈必須繞在鐵心 其中與電源連接叫原線圈，也叫初級線圈。 接下來我們再來研究變壓器的工作原理。但閉合鐵芯使原副線圈發(fā)生了聯(lián)系。 科 167。X167。K] 原線圈輸入交 變電壓，則原線圈中就有交變電流，請同學(xué)們思考鐵芯閉合與沒有閉合兩種情況的磁感線分布圖。當(dāng)鐵芯不閉合副線圈通過的磁通量減少。副線圈中的磁通量做周期性變化，所以 U2為交變電壓。電能 —— 磁場能 —— 電能 變壓器能改變直流電壓嗎？為什么？ 不能。即通過副線圈的磁通 量不變。 我們接下來討論副線圈兩端電壓 U2與原線圈兩端電壓 U1有什么關(guān)系？ (部分學(xué)生可能只認(rèn)為與副線圈匝數(shù) n2 有關(guān) )接下來，請大家來看演示實(shí)驗(yàn)。 那如何來設(shè)計(jì)我們記錄 的數(shù)據(jù)表格呢？ 在學(xué)生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上在黑板上作出表格如下 請兩位學(xué)生上臺來操作，大家積極參與讀數(shù)，共同完成以上表格。學(xué)生完成后，請兩位學(xué)生手摸鐵芯。 由計(jì)算結(jié)果能得出什么結(jié)論？ 在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，原副線圈的電壓與原副線圈的匝數(shù)成正比 磁感線分布原副線圈完全一致嗎？ 有一部分磁感線從閉合鐵芯中漏失。 [演示 ]按圖 4接好電路，請學(xué)生觀察鐵芯閉合時與鐵芯斷開時小電珠的亮度差別。 由上述可知，通過原線圈的電流不變，若副線圈通過的磁通量減少 (漏磁 )則副線圈兩端的電壓減少。同時因?yàn)樵本€圈的繞線有阻值，當(dāng)電流流過時也有內(nèi)能產(chǎn)生，使得電能損失。原副線圈有電阻通過電流時也會產(chǎn)生焦耳熱。在這種情況下，變壓器輸出電功率必然等于輸入電功率。建立理想變壓器模型，不僅有理論上的意義，而且為提高實(shí)際變壓器效率指出了方向。 解 設(shè)變壓器原副線圈匝數(shù)分別為 n1 n2，端電壓為 U1 U2，通過的電流為 II2 則： P入 ＝ U1I1 P出 =U2I2 又 ∵ 理想變壓器 ∴ P入 ＝ P出 ∴U1I1 ＝ U2I2 變壓器工作時，通過原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比當(dāng)原副線圈匝數(shù)一定，原線圈電流隨副線圈電流增大怎么變化呢？我們來看以下演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)電路出示幻燈 其中 n1＝ 1600匝， n2＝ 400匝 A．請學(xué)生觀察隨著 K閉合的增加，觀察 的變化情況，并思考為什么？ 幾乎不變。 或者 B．將副線圈的匝數(shù)改為 200匝，請學(xué)生觀察燈的亮度，并說明為什么？ C．將原線圈的匝數(shù)改為 800匝，請學(xué)生觀察燈的亮度，并說明為什么？ D．若 A1允許通過電流為 3安培，則副線圈至多可接幾盞小電珠？ E．若 A1改為同規(guī)格的小電珠，則當(dāng) S S S S4均閉合且 4只小電珠正常發(fā)光，則由A1所改的小電珠會燒毀嗎？為什么？ 公式應(yīng)用必須靈活，結(jié)合實(shí)際。 UU2指原副線圈兩端的電壓， I I2指通過原副線圈的電流強(qiáng)度。 降壓變壓器，所以： n2＜ n1。 降壓變壓器由于原副線圈的電阻不為零，所以總有電能損耗 P損 =I2R，降壓變壓器哪個通過線圈電流大？為什么？ P 入 =P出 即 U1I1＝ U2I2 ∵ U1＞ U1 ∴ I1＜ I2 副線 圈的通過的電流大，則為了減少電能的損耗，所以必須減少線 徑相對小些 (經(jīng)濟(jì)，重量 )。將變壓器原副線圈非常和諧地繞在鐵芯上，非常美觀。 【基礎(chǔ)知 識精講】 課文全解 一、變壓器 1．定義：用來改變交 流電壓的設(shè)備，稱為變壓器． 說明：變壓器不僅能改變交變電流的電壓，也能改變交變電流的電流，但是不能改變恒定電流． 2．構(gòu)造： 變壓器由一個閉合鐵芯（是由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成的）和兩個線圈（用絕緣導(dǎo)線繞制）組成的． 原線圈：和交流電源相連接的線圈（匝數(shù)為 n1）． 副線圈：和負(fù)載相連接的線圈（匝數(shù)為 n2）．許多情況副線圈不只一個． 二、理想變壓器 1．理想變壓器是一種理想模型．理想變壓器是實(shí)際變壓器的近似．理想變壓器有三個 特點(diǎn)： （ 1）鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量 Φ都一 樣．每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相等． （ 2）線圈繞組的電阻不計(jì)，無能損現(xiàn)象． （ 3）鐵芯中的電流不計(jì)，鐵芯不發(fā)熱，無能損現(xiàn)象． 說明：大型變壓器能量損失都很小，可看作理想變壓器，本章研究的變壓器可當(dāng)作理想變壓器處理． 2．理想變壓器的變壓原
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