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1、變壓器學習目標:1.知道變壓器的構造,知道變壓器的工作原理。2.理解理想變壓器正常工作時的幾個關系,能應用它分析解決有關問題。重點:變壓器正常工作時的幾個關系及其應用電擊槍(電棒)原理:通過變壓器瞬間產(chǎn)生高壓脈沖,擊暈所接觸生物或導致其休克,達到防身目的。利用高壓發(fā)生器及可充電池供電產(chǎn)生4萬伏以上的強電擊,使侵犯者產(chǎn)生一種強烈的觸電感覺,全身麻木,渾身無力,瞬間喪失作惡能力,而這種高壓低流的工作原理是不會造成任何傷害的。照明燈電壓——220伏(中國電壓標準)機床上照明燈額定電壓——36伏隨身聽額定電壓——3伏手機充電器額定電壓———3.7~5伏電視機顯像管卻需要十幾萬伏電壓遠
2、距離輸電需要幾十萬伏電壓交流便于改變電壓,以適應各種不同的需要變壓器就是改變交流電壓的設備幾種常見的變壓器認真閱讀課本p40頁—p42頁回答下列問題1、變壓器的構造如何?變壓器的原理是什么?2、原、副線圈不套在閉合鐵芯上,是否仍然存在互感現(xiàn)象?3、若從能的轉化角度看,變壓器是怎樣轉化和傳輸能量的?4、變壓器工作時有沒有能量損失?理想變壓器有什么特點?一、變壓器的構造1.示意圖U1U2n1n22.構造:(1)閉合鐵芯(絕緣硅鋼片疊合而成)(2)原線圈(初級線圈)其匝數(shù)用n1表示(3)副線圈(次級線圈)其匝數(shù)用n2表示(4)輸入電壓:U1;輸出電壓:U2.原線圈副線圈鐵芯3.電路圖
3、中符號n1n2問題:變壓器副線圈和原線圈電路是否相通?變壓器原副線圈不相通,那么在給原線圈接交變電壓U1后,副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的?鐵芯與線圈互相絕緣U1U2n1n2二、變壓器的工作原理------互感現(xiàn)象變壓器通過閉合鐵芯,利用互感現(xiàn)象實現(xiàn)了電能(U1、I1)到磁場能(變化的磁場)再到電能(U2、I2)轉化。原線圈副線圈鐵芯RU1U2n1n2思考:若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?U2=0原線圈接交流電在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈有交流電原線圈產(chǎn)生感應電動勢副線圈產(chǎn)生感應電動勢互感原理二、變壓器的工作原理1、變壓器通過閉合鐵芯,利用互感現(xiàn)
4、象實現(xiàn)了:電能→磁場能→電能(U1、I1)(變化的磁場)(U2、I2)問題:若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?探究1:使用可拆變壓器有不閉合到閉合,觀察接在副線圈兩端的小燈泡的亮度變化?試分析原因?探究2:做過實驗的變壓器鐵芯用手觸摸有什么感覺?說明了什么?觸摸變壓器的原副線圈有什么感覺?說明什么?如果在能量轉化的過程中能量損失很小,能夠略去原、副線圈的電阻,以及各種電磁能量損失,這樣的變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學中又一種理想化模型。2、理想變壓器注意:原線圈和副線圈有共同的鐵芯,穿過它們的磁通量和磁通量的變化率時刻都相等三、理想變壓器的規(guī)律I1I2n1n2U
5、1U2原、副線圈中產(chǎn)生的感應電動勢分別是:E1=n1??1/?t1E2=n2??2/?t2若不考慮原副線圈的內阻則U1=E1U2=E2磁通量變化率相同1、理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)之比n2>n1U2>U1-----升壓變壓器n26、方法。四、幾種常用變壓器1.自耦變壓器U2U1ABPU1U2n1n2升壓變壓器n1n2U1U2降壓變壓器問題:有沒有只用一組線圈來實現(xiàn)變壓的變壓器?自耦變壓器的原副線圈共用一個線圈2.互感器A電流互感器電壓互感器V使用時把原線圈與電路并聯(lián),原線圈匝數(shù)多于副線圈匝數(shù)使用時把原線圈與電路串聯(lián),原線圈匝數(shù)少于副線圈匝數(shù)鉗式電流儀1、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當導體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時,圖中電流表A1的示數(shù)12mA,則電流表A2的示數(shù)為()A.3mAB.0C.48mAD.與負載R的值有關B課堂練習解析:變壓器只能工作于交流電路,不能工作在恒
7、定電流和恒定電壓的電路,導體棒向左勻速切割磁感線時,在線圈n1中通過的是恒定電流,不能引起穿過線圈n2的磁通量變化,在副線圈n2上無感應電動勢出現(xiàn),所以A2中無電流通過。A.U增大、I增大、P1增大C.U減小、I減小、P1減小D.U不變、I減小、P1不變B.U不變、I減小、P1增大2、如圖所示:理想變壓器的原線圈接高電壓,變壓后接用電器,線路電阻不計。S原來閉合,且R1=R2,現(xiàn)將S斷開,那么交流電壓表的示數(shù)U、交流電流表的示數(shù)I和用電器上R1的功率P1將分別是:D變壓器輸入輸出電壓、電流、