高中物理公开课获奖课件精选——《变压器》.ppt
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1、,变压器,执教教师:XXX,教 学 目 标,(一)知识与技能1知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。2理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。(二)过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。(三)情感、态度与价值观1使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。2培养学生实事求是的科学态度。教学重点:探究变压比和匝数比的关系。教学难点:探究变压比和匝数比的关系。教学方法:实验探究法、阅读法、讲解法。教学手段:学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡,变压器,照明灯电压-220伏机床上照明灯-36伏半导体收音机电源
2、电压不超过10伏大型发电机交流电压-几万伏远距离输电-几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压交流便于改变电压,以适应各种不同的需要,变压器就是改变交流电压的设备,几种常见的变压器,一、变压器的构造,1.示意图,原线圈,副线圈,铁芯,2.构造:,(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成),(2)原线圈(初级线圈):其匝数用n1表示,(3)副线圈(次级线圈):其匝数用n2表示,(4)输入电压:U1; 输出电压:U2.,3.电路图中符号,问题:变压器副线圈和原线圈电路是否相通?,变压器原副线圈不相通,那么在给原线圈接交变电压U1后,副线圈电压U2是怎样产生的?,铁芯与线圈互相绝缘,二、变压器的工
3、作原理,-互感现象,变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能(U1、I1)到磁场能(变化的磁场)再到电能( U2、I2)转化。,原线圈,副线圈,铁芯,互感现象:在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。,若给原线圈接直流电压U,副线圈电压U2 ?,闭合铁芯实现了电能-磁场能-电能的转换,由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯,使能量在转换过程中损失很小,为了便于研究,物理学中引入了一种理想化模型-理想变压器。,下面我们定量分析理想变压器的变压规律。,无磁损,无铜损,无铁损,理想变压器,从能量转化的角度,变压器是把电能转化为磁场能,再将磁场能转化为电能的装置。,三、理想变压
4、器的规律,原、副线圈中产生的感应电动势分别是:,E1=n1/ t,E2=n2/ t,E1/n1= E2/n2,原线圈回路有:,U1 E1=I1r1 0,则U1=E1,副线圈回路有:,E2=U2 +I2r2 U2,则U2=E2,若不考虑原副线圈的内阻,则U1=E1;U2=E2则:U1/U2= n1/n2,1、电压关系:,理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比,n2 n1 U2U1 -升压变压器,n2 n1 U2 U1 -降压变压器,U1/U2= n1/n2,3、电流规律,1)、理想变压器输出功率应等于输入功率,即:,U1I1=U2I2,I 1/ I 2= U2 / U1= n2
5、/ n1,P出= P入,此公式只适用于一个副线圈的变压器,当有多个副线圈时,,2、功率关系,变压器工作时,高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制;低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导线绕制。 这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。,U1,4、输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系,1).输入功率P1由输出功率P2决定;,P1P2,2).U1由电源决定;,3).U2由U1和匝数比决定;,U2n2/n1U1,4).I2由U2和负载决定;,I2U2R,5).I1由I2和匝数比决定;,I1n2/n1I2,四、有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原线
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