資源簡介

(共23張PPT)
新課導入
問題；生產生活中有各種變壓器，有的把低壓升為高壓，有的把高壓降為低壓。變壓器是如何改變電壓的呢
第3節 變壓器
第1課時　探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系
新課導入
高壓輸電：U > 100 KV
家庭用電：U = 220 V
手機充電：U = 5 V
改變交流電壓的裝置——變壓器
生活中常見的變壓器
學習任務一
學習任務一　變壓器的原理
[實驗探究]
[模型建構]如圖所示,觀察可拆變壓器,說說變壓器由哪些部件構成.
學習任務一
學習任務一　變壓器的原理
副線圈
原線圈
U2
R
n1
n2
示意圖
可拆式變壓器
閉合鐵芯 ：絕緣硅鋼片疊合而成（由涂有絕緣漆的硅鋼薄片疊合而成）
原線圈n1 ( 初級線圈 )：接交流電源
副線圈n2( 次級線圈 )：接用電器（負載）
變壓器
U1
鐵芯
n1
n2
n1
n2
無鐵芯
有鐵芯
電路符號
U1：輸入電壓 U2：輸出電壓
原線圈接
交流電
原線圈中的磁場發生改變
在鐵芯中
產生變化
的磁通量
副線圈產生
感應電動勢
副線圈的
磁通量
發生改變
副線圈
有
感應電流
互感現象
U2
U1
×
～
1.給原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2 是如何產生的？
學習任務一
學習任務一　變壓器的原理
[模型建構]
學習任務一
學習任務一　變壓器的原理
U2
R
B感 變化
B原 變化
I
鐵芯作用：磁感線經過鐵芯構成磁回路,使整個磁路的磁場強度達到最大。（由于磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內部，大大提高了變壓器的效率）
U1
n1
n2
2. 若給原線圈接直流電，副線圈還能否產生電壓？
3. 一定要有鐵芯，副線圈才能產生電動勢？鐵芯起著怎樣的作用？
[模型建構]
例1 (多選)[2023·舟山中學月考] 如圖所示,變壓器的原線圈兩端連接導軌,副線圈和電阻R相連構成閉合回路,導體棒在垂直于導軌平面的勻強磁場中沿導軌向右勻速切割磁感線.下列說法正確的是( 　)
A.電壓表V1的示數不為零
B.電壓表V1的示數為零
C.電壓表V2的示數不為零
D.電壓表V2的示數為零
學習任務一
AD
[解析] 當導體棒做勻速直線運動切割磁感線時,導體棒中產生恒定的感應電動勢,所以電壓表V1的示數不為零,A正確,B錯誤;
由于導體棒中產生的感應電動勢恒定,變壓器原線圈中的電流恒定,使得穿過變壓器副線圈的磁通量不變,副線圈所在回路沒有感應電動勢,所以電壓表V2的示數為零,C錯誤,D正確.
學習任務一
1.理想變壓器的特點
(1)沒有“銅損”(線圈電阻為零,不發熱)
(2)沒有“鐵損”(鐵芯中無渦流,不發熱)
(3)沒有“漏磁”(磁通量全部集中在鐵芯中)
學習任務一
2.變壓器的工作原理
學習任務一
學習任務二　實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系
學習任務二
當輸入電壓不變，原線圈的匝數不變。
U1與n1一定，U2與n2成正比
[實驗探究]
學習任務二　實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系
學習任務二
輸入電壓不變，副線圈的匝數不變。
[實驗探究]
U2與n2成正比
U1與n1一定，
U2與n1成反比
U1與n2一定，
學習任務二　實驗:探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系
學習任務二
實驗結論
[實驗探究]
～
～
例2 [2023·余杭高級中學月考] 在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中:
(1)為了確保實驗的安全,下列做法正確的是　　　　(填選項前的字母).
A.為了人身安全,只能使用低壓直流電源,所用電壓不要超過12 V
B.連接好電路后,可不經檢查電路連接是否正確,直接接通電源
C.因為使用電壓較低,所以通電時可用手直接接觸裸露的導線、接線柱
D.為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測
學習任務二
D
[解析] 為了人身安全,原線圈兩端只能使用低壓交流電源,所用電壓不超過12 V,故A錯誤;
實驗通電前必須先檢查電路連接是否正確,B錯誤;
實驗通電時用手接觸裸露的導線、接線柱等,會將人體并聯進電路中,導致所測數據不準確,同時存在安全隱患,故C錯誤;
使用多用電表測電壓時,先用最高量程擋試測,再選用恰當的擋位進行測量,故D正確.
學習任務二
例2 [2023·余杭高級中學月考] 在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中:
(2)某實驗小組通過實驗,記錄的數據如下表:
通過分析實驗數據可得出的實驗結論是 ________________________________
_____________________.
學習任務二
在誤差允許范圍內,變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數比
原線圈匝數n1(匝) 100 200 400 400
副線圈匝數n2(匝) 400 400 200 800
原線圈兩端的電壓U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副線圈兩端的電壓U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
[解析] 通過分析實驗數據可得出的實驗結論是,在誤差允許范圍內,變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數比.
學習任務二
原線圈匝數n1(匝) 100 200 400 400
副線圈匝數n2(匝) 400 400 200 800
原線圈兩端的電壓U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副線圈兩端的電壓U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
例2 [2023·余杭高級中學月考] 在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中:
(3)一次實驗中,變壓器原、副線圈的匝數分別為400匝和200匝,測得的電壓分別為8.00 V和3.90 V,據此可知電壓比與匝數比并不相等,主要原因是________
_____________________.(至少寫出兩個原因)
學習任務二
有漏磁、鐵芯發熱、導線發熱等
[解析]電壓比與匝數比并不相等,主要原因是變壓器不是理想的,故有漏磁、鐵芯發熱、導線發熱等影響副線圈兩端電壓.
【注意事項】
1.連接好電路后,同組同學分別獨立檢查,然后由老師確認,電路連接無誤后,才能接通電源.
2.注意人身安全.只能用低壓交流電源,電源電壓不能超過12 V.
3.使用多用電表交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測,然后再用適當的擋位進行測量.
學習任務二
【誤差分析】
1.實驗所用的可拆變壓器存在各種損耗.
2.多用電表的讀數存在誤差.
學習任務二
(實驗器材和誤差分析) (2)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中,可拆變壓器如圖所示.為了減小渦流在鐵芯中產生的熱量,鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成.硅鋼片應平行于　　　　(填選項前的字母).
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
隨 堂 鞏 固
D
[解析] 為了減小渦流在鐵芯中產生的熱量,硅鋼片應平行于平面aehd,選項D正確.
課 堂 小 結
變壓器
變壓器的原理
理想變壓器的基本關系
變壓器的結構
實驗
電動勢的關系
理想變壓器
電功率的關系
實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系
電壓的關系
電流的關系
幾種常見的變壓器及應用
變壓器的原理

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