第三章交變電流3變壓器學習目標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.掌握理想變壓器的電壓與匝數的關系并能用它解決相關問題。新課引入不同的用電器對電壓有不同的需求，如掃描儀的工作電壓12V，手機充電器的工作電壓為2.5-5.0V之間，機床照明燈的工作電壓為36V……而我們生活用電電壓為220V。那么如何滿足各個用電器的需求的呢？幾種常見的變壓器高壓變壓器桿架式變壓器手機充電器可拆變壓器一、變壓器的原理1.變壓器的構造：變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的。一個線圈與交流電源連接，叫作原線圈，也叫初級線圈；另一個線圈與負載

連接，叫作副線圈，也叫次級線圈。兩個線圈都是由絕緣導線繞制而成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成。變壓器是用來改變交流電壓的裝置，變壓器的構造示意圖及電路圖中的符號分別如圖所示。2.變壓器的工作原理變壓器的變壓原理是電磁感應。如圖所示，當原線圈上加交流電壓U1時，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產生交變的磁場，在原、副線圈中都要產生感應電動勢。如果副線圈是閉合的，則副線圈中將產生交變的感應電流。原、副線圈間雖然不相連，電能卻可以通過磁場從原線圈傳遞到副線圈。其能量轉化方式為：原線圈的電能→磁場能→副線圈的電能

。變壓器的輸出電壓可以改變嗎？變壓器的輸出電壓與哪些因素有關？實驗器材可拆變壓器(鐵芯、兩個已知匝數的線圈)，多用電表，低壓交流電源以及導線若干等。實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系實驗原理(1)變壓器是由原線圈、副線圈和鐵芯組成的。電流通過原線圈時在鐵芯中產生磁場，由于電流的大小、方向在不斷變化，鐵芯中的磁場也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產生感應電動勢，副線圈就存在輸出電壓。(2)本實驗通過與副線圈相連接的多用電表，觀察原線圈電壓變化時，副線圈的輸出電壓的變化；通過改變原、副線圈匝數，探究原、副線圈的電壓比與匝數比的關系。實驗方法：控制變量法

①保持U1和n1不變，改變n2，研究n2對U2的影響123n2U2U1

=

V

n1=

。②保持U1和n2不變，改變n1，研究n1對U2的影響U1

=

V

n2=

。123n1U2注意事項(1)為了人身安全，只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過12V；(2)為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程試測。數據分析根據表格中記錄數據可知：理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于兩個線圈的匝數n1、n2之比。誤差分析(1)由于漏磁，通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴格相等造成誤差；(2)原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗(銅損)，造成誤差；(3)鐵芯中有磁損耗，產生渦流，造成誤差。二、電壓與匝數的關系

當n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器當n2

<n1

U2<U1——降壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器隨堂練習1.如圖是“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數關系”的實驗示意圖，a線圈接交流電源，b線圈接交流電壓表，不計兩線圈的內阻，在實驗過程中(

)A.只增加b線圈的匝數，電壓表的示數一定增大B.只增加a線圈的匝數，電壓表的示數一定增大C.同時增加a、b兩線圈的匝數，電壓表的示數一定增大D.只改變a線圈兩端的電壓，電壓表的示數不變A2.如圖所示，變壓器原線圈接交流高壓，降壓后通過輸電導線給用電器供電，當電鍵S斷開時，圖中電壓表示數U和電流表示數I的變化是（）A.U、I均變大B.U變大，I變小C.U、I均變小 D.U變小，I變大B3.如圖所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80×104V的霓虹燈供電，使它正常發光