【物理教案】2021江苏高考物理：第十一章第2讲变压器、电能的输送

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第2讲　变压器、电能的输送

一、理想变压器

1．构造

如图 1所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．

图1

(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈．

(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈．

2．原理

电流磁效应、电磁感应．

3．理想变压器原、副线圈基本量的关系

理想变压器 (1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)

(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)

基本

关系

功率关系根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的

输出功率，即 P入＝P

出

电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝，

与负载、副线圈的个数无关

电流关系只有一个副线圈时：＝

频率关系 f 1＝f 2(变压器不改变交变电流的频率)

4．几种常用的变压器

(1)自耦变压器——调压变压器，如图 2甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．

图2

(2)互感器

自测　关于理想变压器，下列说法正确的是(　　)

A．变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用

B．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率

C．正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压

D．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小

答案　A

二、电能的输送

如图 3所示，发电站输出电功率为 P，输电电压为 U，用户得到的电功率为 P′，用户的电

压为 U′，输电电流为 I，输电线总电阻为 R.

图3

1．输电电流

I＝＝＝.

2．电压损失

(1)ΔU＝U－U′

(2)ΔU＝IR

3．功率损失

(1)ΔP＝P－P′

(2)ΔP＝I 2

R ＝()2R

4．减少输电线上电能损失的方法

(1)减小输电线的电阻 R.由R＝ρ知，可加大导线的横截面积、采用电阻率小的材料做导线．

(2)减小输电线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据 P＝UI，要减小电流，必须提高输

电电压.

1．实验目的：探究变压器电压与线圈匝数的关系．

2．实验原理：原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断

变化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就

存在输出电压．本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系．

3．实验器材：两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电源)、开关、

可拆变压器、导线若干．

4．实验步骤

(1)按如图 4所示连接好电路图，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数．

图4

(2)打开学生电源，读出两个电表电压值，并记录在表格中．

(3)保持匝数不变多次改变输入电压，记录下每次的两个电压值．

(4)保持电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应

的电压值．

5．数据记录与处理

次序 n1(匝)n2(匝)n1∶n2U1(V) U2(V) U1∶U2

6.结论：原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数比相等．

7．误差分析

(1)实际变压器存在各种损耗．

(2)交流电表的读数存在误差．

8．注意事项

(1)在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作．

(2)为了人身安全，学生电源的电压不能超过 12 V，不能用手接触裸露的导线和接线柱．

(3)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，大致确定被测电

压后再选用适当的挡位进行测量．

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