1、目標定位1.了解變壓器的構造及幾種常見的變壓器，理解變壓器的工作原理.2.掌握理想變壓器的功率關系.3.理解變壓器的變壓規律和變流規律，并運用此規律解決實際問題.一、變壓器的結構與原理1.變壓器的結構：如圖1所示，為變壓器的示意圖和在電路圖中的符號.圖1(1)變壓器的構造：閉合鐵芯、原線圈(匝數用n1表示)、副線圈(匝數用n2表示).輸入電壓是U1，輸出電壓是U2，兩個線圈都繞在閉合鐵芯上.(2)原線圈：與交流電源相連接的線圈，又叫做初級線圈.(3)副線圈：與負載相連的另一個線圈，又叫做次級線圈.2.變壓器的工作基礎是互感現象，由于互感作用，穿過原、副線圈的磁通量相等，磁通量的變化率相等，若原

2、線圈匝數為n1，則U1n1，副線圈匝數為n2，則U2n2，所以.3.原、副線圈的地位(1)原線圈在其所處回路中充當負載.(2)副線圈在其所處回路中充當電源.4.變壓器不改變(填“改變”或“不改變”)交流電的頻率.深度思考(1)把兩個沒有導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連接到交流電源的兩端，另一個線圈連接到小燈泡上(如圖2所示)，小燈泡能發光嗎？為什么？(2)若把交流電源改為蓄電池，小燈泡發光嗎？圖2答案(1)能.當左邊線圈加上交流電壓時，左邊線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產生周期性變化的磁通量，根據法拉第電磁感應定律知，在左、右線圈中都要產生感應電動勢，右線圈作為電源給小燈泡供電，

3、小燈泡就會發光.(2)不發光.例1理想變壓器正常工作時，原、副線圈中一定相同的物理量是()A.每匝線圈中磁通量的變化率B.交變電流的頻率C.原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率D.原線圈的感應電動勢和副線圈的感應電動勢答案ABC變壓器能改變交變電壓、交變電流，但不能改變功率和交變電流的頻率.二、理想變壓器的規律1.理想變壓器的特點(1)變壓器鐵芯內無漏磁；無發熱損失.(2)原副線圈不計內阻，即也無能量損失.2.理想變壓器的功率關系從能量守恒看，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P入P出.3.變壓器的變壓關系(1)只有一個副線圈：.(2)有多個副線圈：4.電流關系(1)只有一個副線圈時，由U1I

4、1U2I2，得：n1I1n2I2，即(2)當有多個副線圈時，由I1U1I2U2I3U3得：n1I1n2I2n3I35.電壓、電流、功率的制約關系(1)電壓制約：輸入電壓U1決定輸出電壓U2.(填“U1”或“U2”)(2)功率制約：P出決定P入，這體現了能量守恒的特點.(填“P出”或“P入”)(3)電流制約：輸出電流I2決定輸入電流I1.(填“I1”或“I2”)深度思考變壓器為什么不能改變交流電的頻率？答案因為原、副線圈中的磁通量變化情況相同，所以變壓器不能改變交流電的頻率.例2如圖3所示，理想變壓器原、副線圈匝數比n1n221，和均為理想電表，燈泡電阻RL6，AB兩端電壓u112sin100t

5、 (V).下列說法正確的是()圖3A.電流頻率為100HzB.的讀數為24VC.的讀數為0.5AD.變壓器輸入功率為6W解析根據u112sin100t (V)及U知U112V，f50Hz，選項A錯誤；根據得U2U112V6V，即的讀數為6V，選項B錯誤；又I2A1A，即的讀數為1A，選項C錯誤；根據P1P2及P2W6W，選項D正確.答案D(1)電壓表、電流表示數均為有效值.(2)理想變壓器P入P出.(3)變壓器不改變頻率，即原、副線圈電流頻率相等.針對訓練如圖4所示，將額定電壓為60V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上.閉合開關S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表(均為理想電

6、表)的示數分別為220V和2.2A.以下判斷正確的是()圖4A.變壓器輸入功率為484WB.通過原線圈的電流的有效值為0.6AC.通過副線圈的電流的最大值為2.2AD.變壓器原、副線圈匝數比n1n2113答案BD解析變壓器的輸入功率P1P2I2U22.260W132W，選項A錯誤；由得，選項D正確；由得I1I22.2A0.6A，選項B正確；根據I得通過副線圈的電流的最大值I2mI2A，選項C錯誤.例3如圖5所示，理想變壓器三個線圈的匝數之比為n1n2n31051，其中n1接到220V的交流電源上，n2和n3分別與電阻R2、R3組成閉合回路.已知通過電阻R3的電流I32A，電阻R2110，求通過

7、電阻R2的電流I2和通過原線圈的電流I1.圖5解析由變壓器原、副線圈電壓比等于其匝數比可得，加在R2上的電壓U2U1220V110V通過電阻R2的電流I2A1A加在R3上的電壓U3U1220V22V根據輸出功率等于輸入功率得：U1I1U2I2U3I3代入數據解得通過原線圈的電流為：I10.7A.答案1A0.7A含多個副線圈的變壓器，電壓仍與匝數成正比，但電流關系只能通過功率關系來判斷.三、電壓互感器和電流互感器1.電壓互感器(1)構造：小型降壓變壓器，如圖6甲所示.(2)接法：原線圈并聯在高壓電路中，副線圈接電壓表；為了安全，外殼和副線圈應接地.(3)作用：將高電壓變為低電壓，通過測量低電壓，

8、計算出高壓電路的電壓.圖62.電流互感器(1)構造：小型升壓變壓器，如圖乙所示.(2)接法：原線圈串聯在被測電路中，副線圈接電流表.為了安全，外殼和副線圈應接地.(3)作用：將大電流變成小電流，通過測量小電流，計算出被測電路中的大電流.例4普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流，通常要通過電流互感器來連接，如圖7所示，圖中電流互感器ab一側線圈的匝數較少，工作時電流為Iab，cd一側線圈的匝數較多，工作時電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則()圖7A.ab接MN、cd接PQ，IabIcdB.ab接MN、cd接PQ，IabIcdC.ab接PQ、cd接MN，IabIcdD.ab接P

9、Q、cd接MN，IabIcd解析根據單一副線圈的理想變壓器原理，電流比值等于匝數比的倒數，可得ab接MN、cd接PQ，IabIcd，故B正確.答案B(1)電壓互感器U1U2，n1n2；(2)電流互感器I1I2，n1U1，U2降低 BU2U1，U2升高CU2U1，U2降低 DU2n2知U2U1；滑動觸頭從M點順時針旋轉至N點過程，n2減小，則U2降低，C項正確11.(多選)為了監測變電站向外輸電情況，要在變電站安裝互感器，其接線如圖10所示，兩變壓器匝數分別為n1、n2和n3、n4，a和b是交流電表，則()圖10A.n1n2B.n3n4C.a為交流電流表，b為交流電壓表D.a為交流電壓表，b為交流電流表答案AD解析由電路連接方式可知，左圖是電壓互感器，把高電壓經過變壓器降壓后測量，所以n1n2，a為交流電壓表，右圖為電流互感器，把大電流經過變壓器變為小電流再測量，所以n3n4，b為交流電流表.12.如圖11所示，一臺有兩個副線圈的變壓器，原線圈匝數n11100匝.接入電壓U1220V的交流電路中.圖11(1)要求在兩個副線圈上分別得到電壓U26V，U3110V，它們的匝數n2、n3分別為多少？(2)若在兩副線圈