人教版選修32 變壓器 第1課時 教案.doc

人教版 高中物理選修3-2第5章第4節(jié) 變壓器【知識與技能】1知道變壓器的構造，了解變壓器的工作原理。2理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關系，能應用它分析解決有關問題?！具^程與方法】在探究變壓比和匝數(shù)比的關系中培養(yǎng)學生運用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】1使學生體會到能量守恒定律是普遍適用的。2培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。【教學重難點】1探究變壓比和匝數(shù)比的關系。2變壓器工作原理和工作規(guī)律?！窘虒W過程】重難點一、理想變壓器及其工作原理把兩個沒有導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上，一個線圈連接到交流電源的兩端，另一個線圈連接到小燈泡上(如圖所示)，連接電路，接通電源，小燈泡能發(fā)光請根據(jù)以上現(xiàn)象回答下列問題：(1)兩個線圈并沒有連接，小燈泡為什么會發(fā)光？(2)小燈泡兩端的電壓與學生電源的輸出電壓相等嗎？提示：(1)當左邊線圈加上交流電壓時，左邊線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生周期性變化的磁通量，根據(jù)法拉第電磁感應定律知，在左、右線圈中都要產(chǎn)生感應電動勢，右線圈作為電源給小燈泡供電，小燈泡就會發(fā)光(2)左右線圈中每一圈上磁通量的變化率都相同，若左邊匝數(shù)為n1，則e1n1；若右邊匝數(shù)為n2，則e2n2，故有；若忽略左邊線圈的電阻，則有e1e電源，這樣看來只要n1n2，小燈泡兩端的電壓與學生電源的輸出電壓就不相等【總結提升】1電壓關系原線圈中u1e1n1，副線圈中u2e2n2，因而電壓關系滿足：.(1)若n1n2，則u1n2，則u1u2，就是降壓變壓器當有幾組副線圈時，則有：.2功率關系由于理想變壓器沒有各種能量損失，所以變壓器輸出功率等于輸入功率，即：p2p1.3電流關系根據(jù)pui，由功率關系得：u2i2u1i1，所以，再由得，電流關系為：【特別提醒】(1)，無論副線圈一端是空載或有負載，都是適用的(2)輸出電壓u2由輸入電壓u1和原、副線圈的匝數(shù)比共同決定由得.(3)若變壓器有兩個副線圈，則有.所以有，或.(4)據(jù)知，當n2n1時，u2u1這種變壓器稱為升壓變壓器；當n2n1時，u2u1，這種變壓器稱為降壓變壓器【典型例題】如圖所示，理想變壓器原線圈與一10 v的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個小燈泡a和b。小燈泡a的額定功率為0.3 w，正常發(fā)光時電阻為30 。已知兩燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為0.09 a，可計算出原、副線圈的匝數(shù)比為_。流過燈泡b的電流為_ a?！敬鸢浮?030.2【解析】根據(jù)p和pi2r得燈泡a兩端的電壓u2 v3 v，通過燈泡a的電流ia a0.1 a，根據(jù)得原、副線圈匝數(shù)之比，根據(jù)，得副線圈上的電流i2i10.09 a0.3 a，根據(jù)i2iaib，得流過燈泡b的電流為ibi2ia0.2 a。重難點二、理想變壓器各量的制約關系和動態(tài)分析1電壓制約當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定時，輸出電壓u2由輸入電壓決定，即u2.2電流制約當變壓器原、副線圈的匝數(shù)比一定，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i1.3負載制約(1)變壓器副線圈中的功率p2由用戶負載決定，p2p負1p負2；(2)變壓器副線圈中的電流i2由用戶負載及電壓u2確定，i2；(3)總功率p入p線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，分析各物理量隨負載電阻變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是：ri2p2p1i1.(2)負載電阻不變，分析各物理量隨匝數(shù)比的變化而變化的情況，進行動態(tài)分析的順序是：n1、n2u2i2p2p1i1.【總結提升】(1)對于輸出電壓的大小，條件充分時只需根據(jù)原線圈電壓及原、副線圈的匝數(shù)確定(2)p1、p2、i1、i2的判斷往往都與r的大小有關，對p1、i1的確定，需從p2、i2入手(3)各物理量的制約關系：在電壓比一定時，若輸入電壓一定，則輸出電壓一定，若負載變化，則輸出電流變化，輸出功率變化，輸入電流、輸入功率也相應變化【典型例題】如圖所示，為一理想變壓器，s為單刀雙擲開關，p為滑動變阻器觸頭，u1為加在原線圈兩端的電壓，i1為原線圈中的電流強度，則以下說法錯誤的是()a保持u1及p的位置不變，s由a合到b時，i1將增大b保持p的位置及u1不變，s由b合到a時，r消耗的功率將減小c保持u1不變，s合在a處，使p上滑，i1將增大d保持p的位置不變，s合在a處，若u1增大，i1將增大【思路探究】【答案】c【解析】s由a合到b時，n1減小，由可知u2增大，p2，p2隨之增大，而p2p1，又p1u1i1，從而i1增大，a正確；s由b合到a時，與上述