課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道變壓器的構(gòu)造．2．理解變壓器的工作原理．3．理解變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能用它來分析解決基本問題．4．知道互感器的原理及用處．重點難點：1.變壓器的工作原理．2．推導(dǎo)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系．
一、變壓器的原理1．構(gòu)造：由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成．(1)原線圈：與__________相連的線圈．(2)副線圈：與_____相連的線圈．2．原理：變壓器工作的基礎(chǔ)是__________現(xiàn)象．3．作用：改變_____電流的電壓．
二、電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．理想變壓器：沒有_____損失的變壓器．2．變壓規(guī)律：_______.3．變流規(guī)律：________(只適用于一個副線圈)．
三、常用的變壓器——互感器1．分類：電壓互感器(如圖5－4－1甲)和電流互感器(如圖乙)．圖5－4－1
2．電壓互感器：如圖5－4－1甲所示,原線圈______在高壓電路中，副線圈接電壓表．互感器將_____變?yōu)開____，通過電壓表測低電壓，結(jié)合匝數(shù)比可計算出高壓電路的電壓．3．電流互感器：如圖5－4－1乙所示,原線圈______在待測高電流電路中，副線圈接電流表．互感器將_______變成_______，通過電流表測出小電流，結(jié)合匝數(shù)比可計算出大電流電路的電流．
4．功率關(guān)系理想變壓器不計銅損、鐵損及漏磁，所以輸入功率等于輸出功率．當(dāng)副線圈為斷路時，原線圈輸入功率為零．對有多個副線圈輸出時，輸入功率等于副線圈上輸出功率之和．5．頻率關(guān)系變壓器不能改變交變電流的頻率．在原線圈中接上周期性變化的電流在副線圈中激發(fā)出同頻率的交流電．
特別提醒：(1)變壓器只能改變交流電壓，若初級線圈加直流電壓，則次級線圈輸出電壓為零．(2)變壓器的電動勢關(guān)系、電壓關(guān)系和電流關(guān)系是有效值間的關(guān)系，對最大值也適用，但對某時刻的瞬時值其關(guān)系并不成立．
即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)1．理想變壓器的原、副線圈中一定相同的物理量有(　　)A．交流電的頻率　　　B．磁通量的變化率C．功率 D．交流電的峰值解析：選ABC.理想變壓器沒有漏磁，沒有能量損失，所以原、副線圈中磁通量變化率相同，原、副線圈中功率相同，B、C項正確，變壓器的原理是互感現(xiàn)象，其作用改變電壓不改變頻率，A項正確，D項錯誤．
二、變壓器工作時的制約關(guān)系1．電壓制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時，輸出電壓U2由輸入電壓U1決定，即U2＝n2U1/n1.2．電流制約當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定，且輸入電壓U1確定時，原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定，即I1＝n2I2/n1.
3．負(fù)載制約(1)變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定，P2＝P負(fù)1＋P負(fù)2＋…；(2)變壓器副線圈中的電流I2由用戶負(fù)載及電壓U2確定，I2＝P2/U2；(3)理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時總是“量出為入”，即用戶消耗多少，原線圈就提供多少，因而輸出功率決定輸入功率，P1＝P2；即變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的．
4．對理想變壓器進(jìn)行動態(tài)分析的兩種常見情況(1)原、副線圈匝數(shù)比不變，分析各物理量隨負(fù)載電阻變化而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析的順序是R→I2→P2→P1→I1.(2)負(fù)載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進(jìn)行動態(tài)分析的順序是n1、n2→U2→I2→P2→P1→I1.
特別提醒：理想變壓器的副線圈可看做給用戶供電的無阻電源，對負(fù)載電路進(jìn)行動態(tài)分析時，可以參照直流電路動態(tài)分析的方法．
即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀)2．對理想變壓器，下列說法中正確的是(　　)A．原線圈的輸入功率，隨著副線圈的輸出功率增大而增大B．原線圈的輸入電流，隨副線圈的輸出電流增大而增大C．原線圈的電流，不隨副線圈的輸出電流變化而變化D．當(dāng)副線圈的電流為零時，原線圈的電壓也為零
解析：選AB.理想變壓器的原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，且隨副線圈的輸出功率的變化而變化，原線圈的輸入電流取決于副線圈的輸出電流，當(dāng)副線圈的電流為零時，原線圈的電流也為零，但原線圈電壓并不一定為零，故A、B正確，C、D錯誤．
變式訓(xùn)練1　(2011年高考浙江理綜卷)如圖5－4－4所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800和n2＝200的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51sin 314t V的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是(　　)圖5－4－4
A．2.0 V　　　　　　　　B．9.0 VC．12.7 V D．144.0 V
如圖5－4－5所示，一臺有兩個副線圈的變壓器，原線圈匝數(shù)n1＝1100 匝．接入電壓U1＝220 V的電路中．(1)要求在兩個副線圈上分別得到電壓U2＝6 V，U3＝110 V，它們的匝數(shù)n2，n3分別為多少？(2)若在兩副線圈上分別接上“6 V 20 W”“110 V 60 W”的兩個用電器，原線圈的輸入電流為多少？
【思路點撥】　解題時應(yīng)特別把握以下兩點：(1)原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系．(2)根據(jù)原、副線圈的功率關(guān)系確定電流關(guān)系．
【答案】　(1)30 匝　550匝　(2)0.36 A
【規(guī)律總結(jié)】　對于理想變壓器來說，變壓公式和輸入功率等于輸出功率是普通適用的規(guī)律，對于有幾個副線圈的理想變壓器，電流公式就不能使用了．
(2010年高考天津卷)為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計，如圖5－4－7所示．當(dāng)開關(guān)S閉合后(　　)
A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值不變B．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變【思路點撥】　解答本題時注意了解電路的結(jié)構(gòu),并正確理解原、副線圈的功率、電壓、電流之間的關(guān)系．
【精講精析】　電源電壓有效值不變，所以V1示數(shù)不變，原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比，匝數(shù)之比不變，故V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值也不變，所以C錯誤，D正確；當(dāng)開關(guān)S閉合后，副線圈電路中的電阻減小，因為電壓不變，所以副線圈電路中的電流增大，A2的示數(shù)增大，原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)反比，匝數(shù)之比不變，A1與A2示數(shù)的比值不變，A1的示數(shù)也增大，所以A正確，B錯誤．【答案】　AD
【規(guī)律總結(jié)】　處理這類問題的關(guān)鍵是要分清變量與不變量，弄清理想變壓器中各量間的聯(lián)系和制約關(guān)系，在理想變壓器中，U2由U1和匝數(shù)比決定；I2由U2和負(fù)載電阻決定．I1由I2和匝數(shù)比決定．
變式訓(xùn)練3　(2011年嘉興高二檢測)如圖5－4－8所示有一理想變壓器，原線圈接在電壓一定的正弦交流電源上，副線圈電路中接入電阻R1和光敏電阻R2,各交流電表的內(nèi)阻對電路的影響不計，當(dāng)有光照射電阻R2時，各電表的示數(shù)變化情況是(　　)圖5－4－8

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