变压器正规教案_变压器教案

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热合曼·塞克尼

报名号：9228360

高中物理（人民教育出版社）选修3-2

第5章 第4节

变 压 器

第4节：变压器

●教学目标

一、知识目标

1．知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。

2．通过实验，探究理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系，了解理想化模型在物理学研究中的重要性。

3．了解变压器在生活中的应用。

二、技能目标

1．用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力。

2．讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义。3．让学生感觉到变压器的普遍应用性。

●教学重点 变压器工作原理。

●教学难点

1.变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的。

2.理解相关等式。●教学方法

实验探究、演绎推理。

●课时安排 1 课时 ●教学过程

一、引入新课

在实际应用中，常常需要改变交流的电压。大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，台灯需要36 V的安全电压。一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。

二、新课教学 1．变压器原理

变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

黑板上画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：

题：变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？

答：在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。

物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。互感现象是变压器工作的基础。

题：变压器的铁芯起什么作用？

答：如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率。

题：原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？ 答：与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比。●推导理想变压器的变压比公式

设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为

E1=N1ΔE2=N2Δ2

ΔtΔt在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得

E1N1E2N2

在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，U1N1U则有U2=E2.于是得到

2N2

题（1）：什么叫理想变压器？

答：忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器

题（2）：什么叫升压变压器？

当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.题（3）：什么叫降压变压器？

当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.题（4）：电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？

电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器；复读机的变压器将220 V电压降到6 V，属于降压变压器.输入和输出的功率关系

据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得： U2I2=U1I1

则：

I1U2N2 I2U1N1小结

本节课主要学习了以下内容： 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有P输出=P输入

INU1N1

12 I2N1

U2N2板书设计

●作业：教材44页，问题与练习1-2-3题。

●课堂练习：有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的。如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？

已知：U2=36V

U1=380V

N1=1140 求：N2=？

U1N1U2解：由 U2N2 可以写N2=N1

带入数据得

U136×1140=108 N2=380答：副线圈是108匝。

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