1、第4讲变压器目标定位1.了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交变电压.2.由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系.3.了解几种常见的变压器类型以及应用.4.体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力一、变压器的结构1变压器由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成2线圈(1)变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈(2)另一线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈想一想图341中的灯泡没有直接与电源连接，为什么能发光？电能从哪儿来的？图341答案变压器是电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能二、变压器为什么能改变电压原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交
2、变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高想一想变压器能不能改变直流电的电压？答案不能变压器是依据电磁感应工作的，因此只能工作在交流电路中，如果变压器接入直流电路，原线圈中的电流不变，在铁芯中不引起磁通量的变化，没有互感现象出现，变压器起不到变压作用一、变压器的工作原理1变压器工作的基本原理和发电机一样，也是电磁感应现象(如图342所示)图3422当原线圈上加交变电压时，原线圈中就有交变电流，铁芯中产生交变的磁通量，在原
3、、副线圈中都要引起感应电动势，如果副线圈是闭合的，则副线圈中将产生感应电流，它也要在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样要引起感应电动势，在原、副线圈中由于有交变电流而发生互感现象3穿过每匝线圈中的磁通量的变化率是一样的，因此每匝线圈中产生的感应电动势大小相等，匝数越多，总感应电动势越大4能量转换：变压器是把电能转化为磁场能，又把磁场能转化为电能的装置例1下图中，属于升压变压器且能使灯泡发光的电路是()答案C解析变压器不改变直流的电压，A、D错；升压变压器的原线圈比副线圈的匝数少，B错，C对针对训练1对一正在工作中的变压器，下列说法正确的是()A副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B铁芯是
4、用来导电的C副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D副线圈相当于一个电源答案CD解析原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确二、变压器的规律1电压关系设原线圈匝数n1，输入电压U1，副线圈匝数n2，输出电压U2，则.(1)n1n2，是降压变压器，用户附近的变电室内的变压器一般是降压变压器(2)n1n2，是升压变压器，发电站出来的电压一般要先经过升压变压器升压2频率关系变压器输出电压与输入电压的频率相等3功率关系对于理想变压器，由于不考虑能量损失，由能量守恒得P入P出，即P1P2
5、.4电流关系由P1P2，即I1U1I2U2，又，所以(适用于只有一个原、副线圈的情况)例2一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1n2201，原线圈接入220 V的交流电压，副线圈向一电阻为110 的用电器供电，则副线圈中的电流为()A2 A B0.1 A C0.5 A D0.005 A答案B解析由于，故U2U1220 V11 V，故副线圈电流I20.1 A，B对针对训练2如图343所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2101，在原线圈ab两端加上电压为u1220sin(100t)V的正弦交变电流当原线圈中ab两端的电压为100 V的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为()图343A22
6、0 V B22 VC22 V D10 V答案C解析副线圈两端交流电压表读数为交变电压的有效值，由题意知ab两端加的电压的有效值为220 V，由得，U2U122 V，故C正确对变压器原理的理解1下列说法中不正确的是()A变压器也可能改变恒定电压B变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用答案A解析变压器可以改变交变电流的电压、电流，其工作原理是电磁感应现象2如图344所示，为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是()图344A图中M是
7、闭合的铁芯B发电机应与线圈相连，升高后的电压由c、d两端输出C电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D变压器是根据电磁感应原理工作的答案AD解析由题知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故为输入端即接发电机，为输出端，B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先转化成磁场能，再在副线圈中转化成电能，所以C项错，故选A、D.变压器的规律及应用3理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为11答案BD解析对理想变压器，无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率B、D正确4收音机中的变压器，原线圈有1 210匝，接在220 V的交流电源上要得到5 V、6.3 V和350 V三种输出电压，三个副线圈的匝数各是多少？答案28匝35匝1 925匝解析根据变压比公式可得n副n原，5 V绕组匝数n1n原1 210匝28匝，63 V绕组匝数n2n原1 210匝35匝，350 V绕组匝数n3n原1 210匝1 925匝