高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-2第五章交變電流4 變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

4　變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)(一) eq \o(\s\up7(),\s\do5(整體設(shè)計(jì))) 教學(xué)分析　　　　　變壓器是交變電路中常見的一種電器設(shè)備，也是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置。學(xué)生通過前面《電磁感應(yīng)》整章的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)磁生電以及渦旋電流有了基本的掌握，通過《交變電流》前兩節(jié)的學(xué)習(xí)，對(duì)交變電流的特點(diǎn)也比較清楚，已經(jīng)基本具備了學(xué)習(xí)變壓器這一節(jié)內(nèi)容的必備知識(shí)。本節(jié)重點(diǎn)是從電磁感應(yīng)和能量的轉(zhuǎn)化與守恒兩種角度深刻理解變壓器的工作原理以及探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系并能用它解決基本問題。對(duì)于變壓器工作原理，要讓學(xué)生在電磁感應(yīng)理論的基礎(chǔ)上理解什么是互感現(xiàn)象？為什么原、副線圈之間在沒有載流導(dǎo)體連接的狀態(tài)下，副線圈中還可以輸出電流？使學(xué)生再次體會(huì)交變電流與恒定電流的區(qū)別，以及交變電流的優(yōu)點(diǎn)。在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題時(shí)，不做統(tǒng)一的要求，不必急于去分析這類問題，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論。本節(jié)內(nèi)容是電磁感應(yīng)知識(shí)與交變電流概念的綜合應(yīng)用，承上啟下，體現(xiàn)出了交變電流的優(yōu)點(diǎn)，并為電能輸送奠定了基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)　　　　　 1．了解變壓器的構(gòu)造及理解變壓器的工作原理。 2．通過實(shí)驗(yàn)，探究變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，電流與匝數(shù)的關(guān)系并能用它們解決基本問題。 3．了解理想化模型在物理學(xué)研究中的重要性。從探究“電壓與匝數(shù)關(guān)系”全過程指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理思想與方法。 4．了解變壓器在生活中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)　　　 1．探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系并能用它解決基本問題。 2．從電磁感應(yīng)和能量的轉(zhuǎn)化與守恒兩種角度理解變壓器的工作原理。教學(xué)方法與手段　　演示、推理、實(shí)驗(yàn)探究法、合作學(xué)習(xí)法。 eq \o(\s\up7(),\s\do5(課前準(zhǔn)備)) 教學(xué)媒體　　　　　 1．教具：臺(tái)式電腦、投影屏幕、實(shí)物投影儀；多媒體課件；可拆式變壓器、學(xué)生電源、開關(guān)、小燈泡、導(dǎo)線、多用電表等。 2．學(xué)具：(分組用實(shí)驗(yàn)器材)可拆變壓器、學(xué)生電源、開關(guān)、導(dǎo)線、多用電表等。知識(shí)準(zhǔn)備　　　　　復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)、法拉第電磁感應(yīng)定律及交變電流的知識(shí)。課前收集變壓器或拍攝變壓器的照片、網(wǎng)上下載的圖片。變壓器在平時(shí)生活中比較常見，學(xué)生對(duì)變壓器這一名詞并不陌生，因此要求學(xué)生課下搜集各種變壓器，了解變壓器的基本作用，必會(huì)引起學(xué)生對(duì)變壓器的極大興趣，激發(fā)出學(xué)生對(duì)變壓器的好奇心和求知欲，增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)，使變壓器教學(xué)更貼近學(xué)生的實(shí)際生活，體會(huì)到物理與生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。引導(dǎo)學(xué)生自主搜集和整理學(xué)習(xí)材料，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力。 eq \o(\s\up7(),\s\do5(教學(xué)過程)) 導(dǎo)入新課　　　　　 [事件1] 教學(xué)任務(wù)：創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課。師生活動(dòng)：今天我們要學(xué)習(xí)的是變壓器這一節(jié)，課前讓同學(xué)們搜集各種變壓器，哪些同學(xué)可以跟同學(xué)們分享一下你們搜集的變壓器的工作電壓是多少？投影：(學(xué)生邊回答邊在表格中填寫) 例如提問：我們發(fā)現(xiàn)不同的用電器所需的額定電壓是不同的，但是我國民用供電電壓均為220 V，怎樣才能讓這些工作電壓不同的用電器正常工作呢？這就需要學(xué)習(xí)一種新的設(shè)備——變壓器。推進(jìn)新課　　　　　 [事件2] 教學(xué)任務(wù)：了解變壓器的構(gòu)造。師生活動(dòng)：思考與討論把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個(gè)閉合鐵芯上，一個(gè)線圈連到交流電源的兩端，另一個(gè)線圈連到小燈泡上(如下圖)。小燈泡可能發(fā)光嗎？說出你的道理。連接電路，接通電源，看看你說的對(duì)不對(duì)。小燈泡會(huì)亮嗎？演示實(shí)驗(yàn)：出示交流電源，用交流電壓表(量程10 V)測(cè)其電壓為7 V，若想用這個(gè)電源來使額定電壓為3 V的小燈泡正常發(fā)光，顯然不能直接接電源，我們就可以利用變壓器將電源電壓降下來后再接燈泡。現(xiàn)象：燈泡能夠正常發(fā)光。這說明變壓器是能夠改變交流電壓的設(shè)備。為什么變壓器會(huì)有這樣的功能呢？就讓我們先從變壓器的構(gòu)造說起。變壓器的構(gòu)造最典型的變壓器是由兩個(gè)線圈及其閉合鐵芯構(gòu)成。展示可拆變壓器，左右各有一個(gè)線圈套在鐵芯上，其中與電源相連的稱為原線圈(或初級(jí)線圈)，與用電器相連的稱為副線圈(或次級(jí)線圈)。線圈是由絕緣的導(dǎo)線繞制的。閉合的鐵芯是由涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊加而成的。線圈與鐵芯彼此絕緣。投影：變壓器的示意圖，原、副線圈的匝數(shù)一般是不同的，n1和n2分別表示原線圈和副線圈的匝數(shù)，U1和U2表示原線圈和副線圈的端電壓。　　　　電路圖中符號(hào) [事件3] 教學(xué)任務(wù)：理解變壓器的工作原理。師生活動(dòng)：情境：把交變電壓加在原線圈上，原線圈中的交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，將鐵芯磁化并在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，這個(gè)交變的磁通量不但穿過原線圈，也穿過副線圈，所以也在副線圈中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果副線圈兩端連著用電器，副線圈中就會(huì)產(chǎn)生交變電流。這一交變電流也產(chǎn)生交變的磁通量，交變的磁通量同樣既穿過副線圈也穿過原線圈，所以也會(huì)引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。把原線圈引起的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用E1表示，副線圈引起的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用E2表示。顯然，這一過程中原、副線圈是互相感應(yīng)的，我們就把原、副線圈中由于有交變電流而產(chǎn)生的互相感應(yīng)的現(xiàn)象，稱為互感現(xiàn)象。因此，通過互感現(xiàn)象，副線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，可相當(dāng)于一個(gè)電源對(duì)外供電。提問學(xué)生：若接直流電源，副線圈兩端還會(huì)有電壓?jiǎn)幔?演示實(shí)驗(yàn)：接直流電時(shí)，燈泡不亮，用萬用表測(cè)量，副線圈兩端電壓為零。合作討論：怎么解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？可能有點(diǎn)難以理解，引導(dǎo)學(xué)生分析若為直流電，則在線圈中只能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，鐵芯中有磁通量但不變化。即通過副線圈的磁通量不變。所以U2＝0。所以小燈泡不亮。從能量的角度解釋，接交流電時(shí)，由于互感現(xiàn)象原線圈的電能先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能再轉(zhuǎn)化為副線圈的電能。而接直流電時(shí)，不能發(fā)生這樣的能量轉(zhuǎn)化。提問：在變壓器通過交變磁場(chǎng)傳輸電能的過程中，閉合鐵芯起什么作用？演示實(shí)驗(yàn)：取下可拆變壓器的一塊鐵芯，使其不閉合，觀察現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)燈變暗了，甚至不亮，而重新加上鐵芯后，正常發(fā)光。說明：若沒有鐵芯，則磁感線漏失在空間中，只有一小部分穿過另一線圈，而加上鐵芯后可以使磁感線絕大部分集中在鐵芯中，使得能量轉(zhuǎn)化的效率大大提高。 [事件4] 教學(xué)任務(wù)：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。師生活動(dòng)：你認(rèn)為線圈兩端的電壓與線圈的匝數(shù)可能有什么關(guān)系？能不能簡(jiǎn)單地說，線圈的匝數(shù)越多，它兩端的電壓就越高？對(duì)于電壓與匝數(shù)間的關(guān)系，我們同學(xué)可以自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)探究一下。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn) 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系根據(jù)前面“思考與討論”中看到的現(xiàn)象，以及你對(duì)變壓器原理的理解，你認(rèn)為線圈兩端的電壓與線圈的匝數(shù)可能有什么關(guān)系？能不能簡(jiǎn)單地說，線圈的匝數(shù)越多，它兩端的電壓就越高？也許兩個(gè)線圈的匝數(shù)都對(duì)副線圈兩端的電壓有影響；也許…… 甲可拆變壓器零部件乙組裝后的變壓器教學(xué)用可拆變壓器 1．介紹儀器(投影)： a．4 V學(xué)生交流電源 b．可拆變壓器 c．萬用表，可以測(cè)量交流電壓，先使轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕調(diào)在交流電壓10 V量程擋上測(cè)量時(shí)直接用表筆接觸接線柱，可以在表盤上讀取數(shù)據(jù)。合作探究： 2．分組測(cè)量，并記錄數(shù)據(jù) 討論與交流：數(shù)據(jù)幻燈片：(在課堂上讓幾組同學(xué)填寫測(cè)得的數(shù)據(jù)，比較哪一組數(shù)據(jù)誤差較大，并引導(dǎo)學(xué)生分析探討) 誤差是怎么產(chǎn)生的，小組之間對(duì)比一下，看看誰的誤差較大，誰的誤差較小，通過對(duì)比，探究本小組產(chǎn)生誤差的主要因素。教師小結(jié)：產(chǎn)生誤差的主要原因：①漏磁，②線圈內(nèi)阻等。如果在能量轉(zhuǎn)化的過程中能量損失很小，能夠略去原、副線圈的電阻，以及各種電磁能量損失，這樣的變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種理想化模型。總結(jié)與歸納：學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，其他學(xué)生補(bǔ)充完善。 a．在誤差范圍內(nèi)，有eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，誤差來源于原、副線圈的電阻和漏磁、鐵芯發(fā)熱等。 b．如果n2＞n1，則輸出電壓高，稱升壓變壓器；如果n2＜n1，則輸出電壓低，稱降壓變壓器。 [事件5] 教學(xué)任務(wù)：理想變壓器的原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系。師生活動(dòng)：對(duì)于理想變壓器而言，還有一個(gè)重要特點(diǎn)是將鐵芯中發(fā)熱的能量忽略不計(jì)。上一章學(xué)過繞在鐵芯上的線圈通交變電流后會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生渦流，損失能量，因此鐵芯用薄硅鋼片疊加制成，使損失大大降低，甚至可以忽略不計(jì)。因此，理想變壓器輸入的電功率等于輸出的電功率，即 P1＝P2 交流討論：理想變壓器的原、副線圈的電流與匝數(shù)之間有什么關(guān)系呢？能不能推導(dǎo)出數(shù)學(xué)表達(dá)式呢？學(xué)生通過討論一般都能得出正確結(jié)論，由P1＝P2，U1I1＝U2I2 可得，eq \f(I1,I2)＝eq \f(U2,U1)＝eq \f(n2,n1) 所以，理想變壓器的原、副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比。對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)給予激勵(lì)性評(píng)價(jià)。思維拓展：由上述關(guān)系，可知若是高壓線圈，則必匝數(shù)多，但電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線，以節(jié)省材料；若是低壓線圈則必匝數(shù)少，但電流大，要用較粗的導(dǎo)線。所以，我們可以從導(dǎo)線的粗細(xì)來判斷其匝數(shù)的多少，進(jìn)而判斷是升壓變壓器還是降壓變壓器。 [事件6] 教學(xué)任務(wù)：了解幾種常見的變壓器。師生活動(dòng)：投影圖片： 1．自耦變壓器特點(diǎn)：只有一個(gè)線圈，滑動(dòng)頭P改變位置時(shí)，輸出電壓也會(huì)改變。若將整個(gè)線圈作原線圈，則n2＜n1為降壓變壓器；若將整個(gè)線圈作副線圈，則n2＞n1為升壓變壓器。 2．互感器應(yīng)用：用于將高電壓變成低電壓，或?qū)⒋箅娏髯兂尚‰娏鞯淖儔浩鳌＿@樣可以測(cè)量高電壓和大電流了。 a．電壓互感器電壓互感器要求：用來把高電壓變成低電壓。它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表。根據(jù)電壓表測(cè)得的電壓U2和銘牌上注明的變壓比(U1/U2)，可以算出高壓電路中的電壓。為了工作安全，電壓互感器的鐵殼和副線圈應(yīng)該接地。 b．電流互感器電流互感器要求：用來把大電流變成小電流。它的原線圈串聯(lián)在被測(cè)電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測(cè)得的電流I2和銘牌上注明的變流比(I1/I2)可以算出被測(cè)電路中的電流。如果被測(cè)電路是高壓電路，為了工作安全，同樣要把電流互感器的外殼和副線圈接地。 [事件7] 教學(xué)任務(wù)：理想變壓器的綜合應(yīng)用。師生活動(dòng)：課堂訓(xùn)練　　　　　 1．如圖所示，M為理想變壓器，電源電壓不變，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是(　　) A．A1　　　　　　　　B．A2 C．V1 　　　　　　　　D．V2 可先用實(shí)驗(yàn)演示此題：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A1、A2增大， V1、 V2不變。合作討論：原、副線圈各個(gè)物理量變化的決定因素是什么？結(jié)論：輸入電壓U1決定輸出電壓U2，輸出功率P2決定輸入功率P1，在U1、n1、n2一定的情況下，輸出電流I2決定I1。答案：AB 2．如圖所示，理想變壓器的輸入端電壓u＝311sin100πt(V)，原、副線圈的匝數(shù)之比為n1∶n2＝10∶1；若圖中電流表讀數(shù)為2 A，則(　　) A．電壓表讀數(shù)為220 V B．電壓表讀數(shù)為22 V C．變壓器輸出功率為44 W D．變壓器輸入功率為440 W 討論與交流：變壓器電壓比、電流比計(jì)算時(shí)要注意有效值和最大值不要混淆，原、副線圈都用有效值或者都用最大值。答案：BC 3．汽車等交通工具中用電火花點(diǎn)燃汽油混合氣，如下圖所示。已知汽車蓄電池電壓為12 V，變壓器匝數(shù)之比為1∶100，當(dāng)開關(guān)S閉合后，火花塞上電壓為多少？當(dāng)開關(guān)S從閉合到突然斷開，可為火花塞提供瞬時(shí)高電壓，產(chǎn)生電火花。蓄電池提供的是直流電，為什么變壓器的副線圈也能得到高電壓呢？合作討論：(小組成員充分討論后派代表匯報(bào)討論結(jié)果) (1)當(dāng)開關(guān)S閉合后，變壓器原、副線圈兩端電壓情況。當(dāng)開關(guān)S閉合后，變壓器的原線圈中是恒定電流，鐵芯中的磁通量不變，副線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，火花塞上電壓為零。 (2)蓄電池提供的是直流電，為什么變壓器的副線圈也能得到高電壓呢？當(dāng)開關(guān)S從閉合到突然斷開，鐵芯中磁通量突然變小，在副線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高電壓(脈沖高電壓可達(dá)104 V左右)，使火花塞產(chǎn)生電火花。對(duì)學(xué)生積極參與討論給予激勵(lì)性評(píng)價(jià)。點(diǎn)評(píng)：(1)解題中很容易出現(xiàn)套用電壓公式求出U2＝1 200 V的錯(cuò)誤結(jié)果。排除失誤方法：掌握變壓器的工作原理，閉合S后，副線圈中沒有磁通量變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 (2)當(dāng)開關(guān)突然斷開時(shí)，副線圈中磁通量突然變?yōu)榱?，Δ?Δt很大，可產(chǎn)生高電壓，與原線圈上電壓是交流還是直流無關(guān)。答案：見解析。課堂鞏固與反饋　　　　　 [事件8] 教學(xué)任務(wù)：形成性測(cè)試：學(xué)生獨(dú)立完成。時(shí)間：4分鐘 1．下列關(guān)于理想變壓器的說法，正確的是(　　) A．輸入功率等于輸出功率 B．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能 C．輸送的電能經(jīng)變壓器先轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．輸送的電能經(jīng)變壓器的鐵芯直接傳輸過去 2．正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，數(shù)值上一定相等的是(　　) A．電流的頻率　　　 B．端電壓的峰值　　 C．電流的有效值　　 D．電功率 3．用一理想變壓器向一負(fù)載電阻R供電，如圖所示，當(dāng)增大負(fù)載電阻R時(shí)，原線圈中的電流I1和副線圈中的電流I2之間的關(guān)系是(　　) A．I2增大，I1也增大 B．I2增大，I1卻減小 C．I2減小，I1也減小 D．I2減小，I1卻增大 4．對(duì)于理想變壓器，下列說法中正確的是(　　) A．原線圈的輸入功率，隨著副線圈輸出功率的增大而增大 B．原線圈的輸入電流，隨著副線圈輸出電流的增大而增大 C．副線圈的輸出電壓隨負(fù)載電阻的增大而增大 D．副線圈的輸出電流隨負(fù)載電阻的增大而減小 5．一個(gè)理想變壓器，原線圈輸入220 V電壓時(shí)，副線圈輸出電壓為22 V，若副線圈增加100匝后輸出電壓增加到33 V，則變壓器原線圈匝數(shù)為匝。答案：1.AB　2.AD　3.C　4.ABD　5.2 000 課堂小結(jié)　　　　　 [事件9] 教學(xué)任務(wù)：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)活動(dòng)。本節(jié)重點(diǎn)是從電磁感應(yīng)和能量的轉(zhuǎn)化與守恒兩種角度深刻理解變壓器的工作原理，以及探究變壓器的匝數(shù)與線圈兩端的電壓的關(guān)系并能用它解決基本問題。對(duì)于理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2) 輸入功率等于輸出功率：P1＝P2 電流與匝數(shù)的關(guān)系：eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1) 互助合作：同桌二人一問一答，檢驗(yàn)以上概念的記憶效果，互換角色重復(fù)一遍。 eq \o(\s\up7(),\s\do5(板書設(shè)計(jì))) 4　變壓器一、變壓器的構(gòu)造 1．示意圖變壓器示意圖　　　 2．電路圖中的符號(hào) 3．構(gòu)造二、變壓器的工作原理 1．互感現(xiàn)象：原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象。 2．能量轉(zhuǎn)化：電能→磁場(chǎng)能→電能 3．理想變壓器　P入＝P出三、理想變壓器的變壓規(guī)律　U1/U2＝n1/n2 四、理想變壓器的變流規(guī)律　I1/I2＝n2/n1 五、常用變壓器 eq \o(\s\up7(),\s\do5(設(shè)計(jì)說明)) 傳統(tǒng)教學(xué)常把這節(jié)課上成變壓器原理介紹課，忽視了課題的方法教育功能(實(shí)驗(yàn)方法、理想化方法等)和學(xué)生思維能力、探究能力的培養(yǎng)。因此筆者力圖將本課題的教學(xué)轉(zhuǎn)變成為師生共同參與的啟發(fā)式實(shí)驗(yàn)探究課。在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)為載體展開，以問題為線索將課堂教學(xué)組織起來，通過積極創(chuàng)設(shè)問題情境，力求使實(shí)驗(yàn)與思維有機(jī)結(jié)合，層層遞進(jìn)，使學(xué)生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中，充分展現(xiàn)物理課教學(xué)的特點(diǎn)和魅力。 eq \o(\s\up7(),\s\do5(備課資料)) 問題1：變壓比、變流比公式的適用范圍。理想變壓器各線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系式eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，不僅適用于原、副線圈各有一個(gè)的情況。而且適用于有多個(gè)副線圈的情況。這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐渴侨考性阼F芯內(nèi)的，因此穿過每組線圈的磁通量的變化率是相同的，因而每組線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)和匝數(shù)成正比。在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下，線圈兩端的電壓就等于線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，故每組線圈兩端電壓都與匝數(shù)成正比。可見公式eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)是普遍適用的關(guān)系式，既適用于原、副線圈間電壓的計(jì)算，也適用于任意的兩個(gè)副線圈間電壓的計(jì)算，但理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)成反比的關(guān)系式eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)只適用于原、副線圈各有一個(gè)的情況，一旦有兩個(gè)或多個(gè)副線圈時(shí)，該關(guān)系式便不適用。這種情況下，可應(yīng)用理想變壓器輸入功率和輸出功率相等的關(guān)系列出關(guān)系式U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn來確定電流間的關(guān)系。問題2：變壓器能否改變直流電壓？變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來改變電壓的裝置。要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，必有磁通量發(fā)生變化。當(dāng)原線圈加上交流電時(shí)，原線圈產(chǎn)生的交變的磁通量通過副線圈時(shí)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；若原線圈中通以恒定電流，則在鐵芯中產(chǎn)生恒定的磁通量，副線圈中雖有磁通量通過，但磁通量不變化，因此副線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)然就不能變壓了。但是，若在原線圈中通以方向不變而大小變化的脈沖電流，同樣也可以達(dá)到變壓的目的。汽車、摩托車就是內(nèi)設(shè)一個(gè)特殊開關(guān)，產(chǎn)生脈沖電流送入變壓器中，獲得高電壓來提供汽油機(jī)的點(diǎn)火電壓的。問題3：變壓器與滑動(dòng)變阻器變壓的不同。變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)，一般應(yīng)接交流，能使交流電壓升高或降低。滑動(dòng)變阻器工作原理是串聯(lián)電阻分壓，可接交流或直流，但只能使電壓降低。問題4：原、副線圈用粗細(xì)不同導(dǎo)線繞制的原因。變壓器由兩個(gè)線圈組成：一個(gè)為原線圈，另一個(gè)為副線圈。這兩個(gè)線圈的電壓不同。作為高壓線圈的匝數(shù)多、通過的電流小，根據(jù)焦耳定律和節(jié)材原則，應(yīng)用較細(xì)的導(dǎo)線繞制；作為低壓線圈的匝數(shù)少、通過的電流大，根據(jù)焦耳定律和節(jié)能原則，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制。因此，我們打開變壓器時(shí)看到兩個(gè)線圈粗細(xì)不同，用粗導(dǎo)線繞制的線圈為低壓線圈，用細(xì)導(dǎo)線繞制的線圈為高壓線圈。問題5：變壓器能否改變交流電的頻率？對(duì)變壓器，當(dāng)加在原線圈上的交變電壓發(fā)生一個(gè)周期變化時(shí)，原線圈中的交變電流就發(fā)生一個(gè)周期變化，鐵芯中產(chǎn)生的交變磁通量也發(fā)生一個(gè)周期變化，副線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)(電壓)也發(fā)生一個(gè)周期變化，因此，變壓器只能改變交流電的電壓及電流，不能改變交流電的頻率。問題6：變壓器是否一定能改變交流電的電壓？變壓器要工作，必須穿過副線圈的磁通量發(fā)生變化。如果穿過副線圈的磁通量不變，則變壓器不能工作(變壓)。如下圖所示，原線圈導(dǎo)線采用“雙線繞法”。(1)若b、d相接，a、c作為電壓輸入端，兩線圈中形成的磁通量任何時(shí)刻方向相反，若彼此作用互相抵消，穿過的磁通量為零，沒有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此時(shí)，“交流不變壓”。(2)b、c相接，a、b作為輸入端，兩線圈中形成的磁通量方向相同，作用相互加強(qiáng)，此時(shí)兩線圈的效果相當(dāng)于一個(gè)匝數(shù)為兩線圈匝數(shù)之和的單個(gè)線圈，能變壓。(3)若a、c相接，b、d相接后分別接上交流電源，相當(dāng)于兩匝數(shù)相等(僅討論此情況)的線圈并聯(lián)，電壓跟匝數(shù)的關(guān)系與單個(gè)線圈相同(對(duì)副線圈同理可討論)。綜上分析：變壓器不一定都能改變交流電的電壓。用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3 V機(jī)床上的照明燈36 V掃描儀12 V防身器3 000 V手機(jī)充電器4.2 V　4.4 V　5.3 V黑白電視機(jī)顯像管幾萬伏錄音機(jī)6 V　9 V　12 V彩色電視機(jī)顯像管十幾萬伏n1n2n1/n2U1U2U1/U2601201∶2120602∶1

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