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第五章交变电流变压器主备教师：李世仙一、内容及其解析：本节课要学的内容变压器指的变压器原理的探究及线圈两端的电压与匝数的关系，使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。二、目标及其解析（1）了解变压器的构造及工作原理。（2）掌握理想变压器的电压与匝数间关系。（3）掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。三、问题诊断分析在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是有的学生认为变压器铁芯也是带电，解决这一问题可以让学生根据电磁感应规律，独立思考，分析变压器铁芯的功能。变压器在工作状态下，其铁芯内部有磁场，并磁场是具有能量的。四、教学支持条件分析在本节课的教学中在。探究线圈两端的电压与匝数的关系准备使用“实验探究法”。五、教学过程设计一、学习目标（1）了解变压器的构造及工作原理。（2）掌握理想变压器的电压与匝数间关系。（3）掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。二、学习重点、难点重点：变压器工作原理及工作规律。难点：（1）理解副线圈两端的电压为交变电压。(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系。(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。三、问题与例题问题1：变压器的构造由一个闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。如图1所示。原线圈：跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈：跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。强调：线圈必须绕在铁芯上。问题2：变压器的工作原理当原线圈接入交变电压时，副线圈两端拉入交变电压表会有读数，若原线圈不接电源，副线圈接入的交流电压表没有读数。提问1：原、副线圈并没有直接连接，为什么副线圈两端的电压表会有读数？答：是铁芯使原、副线圈发生了联系，原线圈中接入了交变电流，则副线圈中就有交变电流产生。分析问题：强调：①原、副线圈之间是通过交变磁场相互联系的②从能量的角度看，显然变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。问题3：原、副线圈之间的电压关系2121nnUU结论：理想变压器（这种忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器称为理想变压器）的原副、线圈的两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。从能量角度看，变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。指出：（1）n2＞n1时，U2＞U1，称升压变压器（2）n2＜n1时，U2＜U1，称降压变压器问题4：变压器原、副线圈电流与匝数的关系1221nnII几种常见的变压器：自耦变压器、调压器、互感器等。铁芯原线圈副线圈12343412U1U2U2U1U3U1U212V图.1[例1]如图2所示为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接有一个标有“12V，100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18:1，那么小灯泡正常工作时，图中接人的电压表的读数为V，电流表的读数为A。图2答案：216，0.46解析：由变压器变压公式得11812U，解得U=12×18=216V。P入=P出，AI46.0216100[例2]请分析如图3所示变压器电路，说明：（1）变压器的特点；（2）当输入电压U1为交变电压时，输出电压U2与U1的关系。图3解：此变压器只有一个线圈．取全部线圈作为副线圈，线圈中的一部分为原线圈，由于穿过每匝线圈磁通量的变化情况相同，所以原、副线圈电压比等于匝数比。结论：此变压器为升压变压器，输出电压有：U2＝12nnU1。目标检测1.关于变压器的说法中，正确的是（）A.变压器铁心的作用是让线圈产生的磁场通过B.在变压器正常工作时，任意时刻穿过任何一匝线圈的磁通量都是相同的C.理想变压器将不考虑其所消耗的能量D.从能量角度分析，变压器的作用是将电能变为磁场能再变为电能2.理想变压器在正常工作时，原、副线圈中有不同的物理量是（）A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率、副线圈的输出功率D.原、副线圈的感应电动势3.一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为nl和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为Ul和U2、I1和I2、Pl和P2，已知nln2，则（）A.U1U2，P1P2B.Pl＝P2，IlI2C.IlI2，U1U2D.P1P2，I1I2配餐作业1．理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V的电池上，则副线圈两端电压为（）A.36VB.6VC.1VD.0V2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（）A.负载电阻为0B.输出电流为0C.两端电压为0D.输出功率为03．理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2，电压为U1、U2，功率为P1、P2，关于它们的关系，正确的是（）A.I2由I1决定B.U2与负载有关C.P1由P2决定D.U1由U2决定4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u1=2202sin314tV的交变电压时，下列说法正确的是（）A.]副线圈两端电压为122VB.副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1AC.副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10WD.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是2202V5．一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加为原来的2倍（）A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍C.负载电阻变为原来的2倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍6．用理想变压器给负载R供电，下列哪些办法可以减小变压器原线圈中的电流（）A．增加原线圈的匝数B．增加副线圈的匝数C．减小负载电阻R的数值D．增加负载电阻R的数值7．在图所示的电路中，理想变压器的变压比为2∶1，四个灯泡完全相同，若已知灯泡L3和L4恰能正常工作，那么（）A.L1和L2都能正常工作B.L1和L2都不能正常工作C.L1和L2中只有一个能正常工作D.条件不足，无法判断C组8．如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有相同的白炽灯，原、副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1，电源电压为U，求B灯两端的电压UB为多少?9．如图中所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，交流电源电压U1=220V，F为熔断电流为I0=1.0A的保险丝，负载为一可变电阻.（1）当电阻R=100Ω时，保险丝能否被熔断?（2）要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少?变压器输出的电功率不能超过多少?六、本课小结1、变压器的工作原理2、线圈两端的电压与匝数的关系3、对理想变压器的理解七、课后反思