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新课导入
问题；生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢
第3节 变压器
第1课时　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
新课导入
高压输电：U > 100 KV
家庭用电：U = 220 V
手机充电：U = 5 V
改变交流电压的装置——变压器
生活中常见的变压器
学习任务一
学习任务一　变压器的原理
[实验探究]
[模型建构]如图所示,观察可拆变压器,说说变压器由哪些部件构成.
学习任务一
学习任务一　变压器的原理
副线圈
原线圈
U2
R
n1
n2
示意图
可拆式变压器
闭合铁芯 ：绝缘硅钢片叠合而成（由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成）
原线圈n1 ( 初级线圈 )：接交流电源
副线圈n2( 次级线圈 )：接用电器（负载）
变压器
U1
铁芯
n1
n2
n1
n2
无铁芯
有铁芯
电路符号
U1：输入电压 U2：输出电压
原线圈接
交流电
原线圈中的磁场发生改变
在铁芯中
产生变化
的磁通量
副线圈产生
感应电动势
副线圈的
磁通量
发生改变
副线圈
有
感应电流
互感现象
U2
U1
×
～
1.给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2 是如何产生的？
学习任务一
学习任务一　变压器的原理
[模型建构]
学习任务一
学习任务一　变压器的原理
U2
R
B感 变化
B原 变化
I
铁芯作用：磁感线经过铁芯构成磁回路,使整个磁路的磁场强度达到最大。（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）
U1
n1
n2
2. 若给原线圈接直流电，副线圈还能否产生电压？
3. 一定要有铁芯，副线圈才能产生电动势？铁芯起着怎样的作用？
[模型建构]
例1 (多选)[2023·舟山中学月考] 如图所示,变压器的原线圈两端连接导轨,副线圈和电阻R相连构成闭合回路,导体棒在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿导轨向右匀速切割磁感线.下列说法正确的是( 　)
A.电压表V1的示数不为零
B.电压表V1的示数为零
C.电压表V2的示数不为零
D.电压表V2的示数为零
学习任务一
AD
[解析] 当导体棒做匀速直线运动切割磁感线时,导体棒中产生恒定的感应电动势,所以电压表V1的示数不为零,A正确,B错误;
由于导体棒中产生的感应电动势恒定,变压器原线圈中的电流恒定,使得穿过变压器副线圈的磁通量不变,副线圈所在回路没有感应电动势,所以电压表V2的示数为零,C错误,D正确.
学习任务一
1.理想变压器的特点
(1)没有“铜损”(线圈电阻为零,不发热)
(2)没有“铁损”(铁芯中无涡流,不发热)
(3)没有“漏磁”(磁通量全部集中在铁芯中)
学习任务一
2.变压器的工作原理
学习任务一
学习任务二　实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
学习任务二
当输入电压不变，原线圈的匝数不变。
U1与n1一定，U2与n2成正比
[实验探究]
学习任务二　实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
学习任务二
输入电压不变，副线圈的匝数不变。
[实验探究]
U2与n2成正比
U1与n1一定，
U2与n1成反比
U1与n2一定，
学习任务二　实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
学习任务二
实验结论
[实验探究]
～
～
例2 [2023·余杭高级中学月考] 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:
(1)为了确保实验的安全,下列做法正确的是　　　　(填选项前的字母).
A.为了人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12 V
B.连接好电路后,可不经检查电路连接是否正确,直接接通电源
C.因为使用电压较低,所以通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D.为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测
学习任务二
D
[解析] 为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不超过12 V,故A错误;
实验通电前必须先检查电路连接是否正确,B错误;
实验通电时用手接触裸露的导线、接线柱等,会将人体并联进电路中,导致所测数据不准确,同时存在安全隐患,故C错误;
使用多用电表测电压时,先用最高量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,故D正确.
学习任务二
例2 [2023·余杭高级中学月考] 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:
(2)某实验小组通过实验,记录的数据如下表:
通过分析实验数据可得出的实验结论是 ________________________________
_____________________.
学习任务二
在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比
原线圈匝数n1(匝) 100 200 400 400
副线圈匝数n2(匝) 400 400 200 800
原线圈两端的电压U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副线圈两端的电压U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
[解析] 通过分析实验数据可得出的实验结论是,在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比.
学习任务二
原线圈匝数n1(匝) 100 200 400 400
副线圈匝数n2(匝) 400 400 200 800
原线圈两端的电压U1(V) 1.96 4.90 8.00 4.86
副线圈两端的电压U2(V) 7.80 9.76 3.90 9.64
例2 [2023·余杭高级中学月考] 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:
(3)一次实验中,变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝,测得的电压分别为8.00 V和3.90 V,据此可知电压比与匝数比并不相等,主要原因是________
_____________________.(至少写出两个原因)
学习任务二
有漏磁、铁芯发热、导线发热等
[解析]电压比与匝数比并不相等,主要原因是变压器不是理想的,故有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响副线圈两端电压.
【注意事项】
1.连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误后,才能接通电源.
2.注意人身安全.只能用低压交流电源,电源电压不能超过12 V.
3.使用多用电表交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,然后再用适当的挡位进行测量.
学习任务二
【误差分析】
1.实验所用的可拆变压器存在各种损耗.
2.多用电表的读数存在误差.
学习任务二
(实验器材和误差分析) (2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示.为了减小涡流在铁芯中产生的热量,铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成.硅钢片应平行于　　　　(填选项前的字母).
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
随 堂 巩 固
D
[解析] 为了减小涡流在铁芯中产生的热量,硅钢片应平行于平面aehd,选项D正确.
课 堂 小 结
变压器
变压器的原理
理想变压器的基本关系
变压器的结构
实验
电动势的关系
理想变压器
电功率的关系
实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
电压的关系
电流的关系
几种常见的变压器及应用
变压器的原理

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