高二物理 交變電流4導學案

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111 課題 交變電流 課型 【學習目標】 1．知道變壓器的構(gòu)造． 2．理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理． 3．理解理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題． 4．理解理想變壓器的原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題． 5．知道課本中介紹的幾種常見的變壓器． 【學習重難點】 1、重點：理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)，電流與匝數(shù)的關(guān)系 2、難點：分析解決理想變壓器基本問題 【自主學習】 復習 1．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件是：_____________________________．感應(yīng)電動勢大小與________成正比．法拉第電磁感應(yīng)定律的表達式為__________________． 2．家庭用的電燈、電飯煲、洗衣機的電源都是________V的________電流，而交變電流在送往住戶前的電壓都很高，要想得到用戶需要的電壓，就必須經(jīng)過________改變電壓． 新課 一、變壓器 1．定義：用來改變 的設(shè)備，稱為變壓器． 說明：變壓器不僅能改變交變電流的電壓，也能改變交變電流的電流，但是不能改變 電流． 2．構(gòu)造： 變壓器由一個 鐵芯和兩個線圈組成的． 原線圈：和 相連接的線圈（匝數(shù)為n1）． 副線圈：和 相連接的線圈（匝數(shù)為n2）． 二、理想變壓器 1．理想變壓器是一種 模型．理想變壓器是實際變壓器的近似．理想變壓器有三個特點： （1）鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量Φ都 ． （2）線圈繞組的電阻 ，無能損現(xiàn)象． （3）鐵芯中的電流不計，鐵芯不發(fā)熱，無能損現(xiàn)象． 說明：大型變壓器能量損失都很小，可看作理想變壓器，本章研究的變壓器可當作理想變壓器處理． 2．理想變壓器的變壓原理 變壓器工作的原理是 現(xiàn)象， 即是變壓器變壓的成因． 3．能量轉(zhuǎn)換：變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為 又把磁場能轉(zhuǎn)化為 的裝置． 4．理想變壓器的基本關(guān)系 （1）輸出功率等于輸入功率P出＝P入，U1I1＝U2I2． （2）原副線圈兩端的電壓跟匝數(shù)成正比：． （3）原副線圈中的電流跟匝數(shù)成反比（僅限一個副線圈）：． （4）原副線圈的交變電流的周期T和頻率f相同． 5．理想變壓器的三個決定關(guān)系 （1）理想變壓器 功率決定 功率．當副線圈空載時，變壓器的輸出功率為零，輸入功率也為零，并且輸入功率隨著負載的變化而變化．若同時有多組副線圈工作，則U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn成立． （2）理想變壓器 線圈兩端電壓由 線圈兩端電壓和匝數(shù)比所決定．無論副線圈是否有負載，是單組還是多組，每組副線圈兩端電壓與原線圈兩端電壓都滿足＝…． （3）理想變壓器 線圈中的電流決定 線圈中的電流．原線圈中的電流隨副線圈中電流的增大而增大，當有幾組副線圈時，原、副線圈中的電流關(guān)系為n1I1＝n2I2＋n3I3＋…，其中n2、n3…為工作的副線圈的匝數(shù)． 三、幾種常用的變壓器 1．自耦變壓器 2．調(diào)壓變壓器 3．互感器 ①電壓互感器 ②電流互感器 【疑難辨析】 1.變壓器及其原理 （1）構(gòu)造：由原線圈、副線圈和閉合鐵芯組成. （2）原理：變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的.當變壓器原線圈上加交變電壓U1時，原線圈中就有交變電流，它的磁場在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量.若繞在鐵芯上的副線圈是閉合的，則副線圈中將產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，由于這種互相感應(yīng)，原、副線圈雖不相連，電能卻可以從原線圈傳遞到副線圈，如圖所示. 提醒：不考慮銅損和鐵損的變壓器叫理想變壓器，理想變壓器輸入功率等于輸出功率. 2.理想變壓器的基本關(guān)系式 （1）電壓比：U1∶U2=n1∶n2 變壓器輸出電壓由輸入電壓和匝數(shù)比決定，與用電器的電阻、變壓器有無其他線圈無關(guān). （2）電流比：I1∶I2=n2∶n1 對只有一個副線圈的變壓器成立. 原線圈上的輸入電流I1由匝數(shù)比和副線圈上的電流I2所決定，而副線圈上的電流I2由變壓器的輸入電壓、匝數(shù)比和負載電阻決定，即I2=U2/R=U1n2/Rn1. 提醒：①變壓器輸入功率由輸出功率決定. ②對多個副線圈同時接有負載時，由P入=P出可得 I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn或I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn. 【例題解析】 ［例1］一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1＝1100，接在電壓 111