人教版高二物理选修1-1课件：3.4变压器-(共21张PPT).ppt

1、1交变电流：交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流2交变电流的产生：交变电流的产生：闭合闭合线圈在匀强磁场中沿着垂直于磁场的轴匀线圈在匀强磁场中沿着垂直于磁场的轴匀速转动速转动 3交变电流的变化规律：交变电流的变化规律：表达式：表达式： i=Ii=Im msint sint ，u=Uu=Um msintsint Um- Um04T34Tut2TT知识回顾知识回顾4描述交流的物理量描述交流的物理量（1）周期）周期T：完成一次周期性变化所需的时间。完成一次周期性变化所需的时间。（2）频率）频率f：1s1s内交变电流完成周期性变化的次数。内交变电流完成周期

2、性变化的次数。（3）关系：）关系：互为倒数。我国使用的频率是互为倒数。我国使用的频率是50 Hz50 Hz。5电容器主要应用：电容器主要应用： 隔直流，通交流。隔直流，通交流。6交流的有效值：交流的有效值：（1 1）使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内）使交流和直流通过相同的电阻，在相等时间内产生的热量相等产生的热量相等（2）有效值与峰值的大小关系：）有效值与峰值的大小关系： 10.7072mmIII=10.7072mmUUU=新课导入新课导入世界第一高水坝世界第一高水坝长江三峡大坝，巍然耸长江三峡大坝，巍然耸立在湖北省宜昌市。三峡电厂的投产，改善了我立在湖北省宜昌市。三峡电厂的投产，改善

3、了我国一些地区的电力供应。远在几千千米之外的你国一些地区的电力供应。远在几千千米之外的你家，也许使用的就是三峡电。家，也许使用的就是三峡电。照明灯电压照明灯电压-220伏伏机床上照明灯机床上照明灯-36伏伏半导体收音机电源电压半导体收音机电源电压不超过不超过10伏伏电视机显像管却需要电视机显像管却需要10000伏以上伏以上电压电压大型发电机交流电压大型发电机交流电压-几万伏几万伏远距离输电远距离输电-几十万伏几十万伏交流便于改变电压交流便于改变电压以适应各种不同的需要以适应各种不同的需要变压器就是改变交流电压的设备变压器就是改变交流电压的设备在输电过程中，各种变压器发挥着极其重在输电过程中，各

4、种变压器发挥着极其重要的作用。变压器是电气化社会不可或缺的重要的作用。变压器是电气化社会不可或缺的重要设备。我们身边有形形色色的变压器。要设备。我们身边有形形色色的变压器。 变压器的结构变压器的结构（1）原线圈：）原线圈：变压器是由铁芯和绕在铁芯上变压器是由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成的。变压器的一个线圈跟前一级电路的线圈组成的。变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做连接，叫做原线圈，也叫初级线圈。原线圈，也叫初级线圈。（2）副线圈：）副线圈：另一个线圈跟下一级电路连接，另一个线圈跟下一级电路连接，叫做叫做副线圈副线圈 ，也叫次级线圈。，也叫次级线圈。闭合铁芯闭合铁芯原线圈原线圈副线圈副线圈电路

5、图中变电路图中变压器符号：压器符号：n1n2n1n2无铁芯无铁芯有铁芯有铁芯变压器变压器1实验仪器：实验仪器：变压器、学生电源、灯泡变压器、学生电源、灯泡演示演示动画：变压器动画：变压器2过程分析：过程分析：开关闭合，小灯泡发光开关闭合，小灯泡发光原线圈中的交变电原线圈中的交变电流会在铁芯中产生交变流会在铁芯中产生交变的磁通，铁芯中磁场的的磁通，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断强弱和方向也都在不断变化。变化。（1）铁芯分析：）铁芯分析：（2）原线圈分析：）原线圈分析：原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断场，由于交变电流的大小和方向

6、都在不断变化，所以铁芯中的磁场也不断发生变化。变化，所以铁芯中的磁场也不断发生变化。 （3）副线圈分析：）副线圈分析：副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通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。线圈的各匝导线之间是相内产生了感应电动势。线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势。个线圈的感应电动势。若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产若原线圈接入直流，那么副线圈中是否能产生感应电流？生感应电流？改变原线圈或副

7、线圈的匝数，会产生怎样改变原线圈或副线圈的匝数，会产生怎样的效果？的效果？原线圈通以变化的电流时原线圈通以变化的电流时,会产生变化的磁场，会产生变化的磁场，磁通量是全部集中在铁芯内，不管闭合铁芯上绕多少磁通量是全部集中在铁芯内，不管闭合铁芯上绕多少匝线圈，匝线圈，穿过每组线圈的磁通量的变化率相同穿过每组线圈的磁通量的变化率相同。因此：因此：在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高。个线圈的电压就高。 能的转换：能的转换：变压器通过变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能电能磁场能磁场能电能电能 (U1、I1) (

8、变化的磁场变化的磁场)( U2、I2)U1U2 n1n2 0t探究变压器两个线圈的电压关系探究变压器两个线圈的电压关系闭合铁芯实现了闭合铁芯实现了电能电能-磁场能磁场能-电能电能的的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁转换，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了一种理想化模型-理想变压器。理想变压器。理想变压器特点：理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁。）变压器铁芯内无漏磁。（2）原、副线圈不计内阻。）原、副线圈不计内阻。理论

9、分析法理论分析法:2nt原线圈原线圈1 1副线圈副线圈2 2 11=EU22=EU所以：所以：1122=UnUn原、副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。原、副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。 即：即：而而U U1 1U U2 212=EE12nn1nt1当当n2 n1 时，时，U2U13当当n2 n1时，时，U2 U12当当n2 = n1时，时，U2=U12121nnUU 升压变压器升压变压器 等压变压器等压变压器 降压变压器降压变压器1理想变压器输出功率等于输入功率理想变压器输出功率等于输入功率即即: : 121221nnUUII 也可写成也可写成: : 2理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比此公式只适用于一个副线圈的变压器此公式只适用于一个副线圈的变压器课堂小结课堂小结一、变压器的构造：一、变压器的构造：由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原、副线圈组成。由闭合铁芯和绕在闭合铁芯上的原、副线圈组成。或称初级、次级线圈。或称初级、次级线圈。二、电路符号图：二、电路符号图：三、变压器的作用：三、变压器的作用：升高或降低交流电压，且升高或降低交流电压，且四、变压器的工作原理：四、变压器的工作原理：互感。互感。n1n2n1n2无铁芯无铁芯有铁芯有铁芯121221nnUUII