《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》3.3 变压器

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3.3 变压器

【学习目标】

1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理

2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题

3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率

4．能运用功率关系推导电流与匝数关系

【开启新探索】

　　生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如

何改变电压的呢？

【质疑提升 1】变压器原理

1. 如图所示，接好线路，左、右线圈绕在同

一铁芯上，两线圈并没有直接连接，接

上交流电源后，右线圈两端的灯泡能亮

吗？若是亮，小灯泡为什么会亮？

2.　通过阅读、观察，说明变压器的结构、每一部分的名称。

3.　变压器为什么能改变电压？根据前面观察到的现象说说对变压器原理的理解。

4.　探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数有着什么样的定量关系：

（1）实验原理：

（2）实验器材：

（3）实验方法：

（4）注意事项：

（5）物理量测量：

（6）数据分析：

1.　原、副线圈的电压之比并没有严格的等于它们的匝数之比，原因是什么呢？

【质疑提升 2】理想变压器的电压、匝数关系及相关规律

1.　有些变压器的能量损耗小，可以忽略，我们将没有无能量损耗的变压器称理想变压器。

理想变压器是否存在？理想变压器的原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数之比有

怎样的关系？

2.　如某变压器的铭牌（部分），若看作理想变压器，其开关位置放在

“1”降压使用，则高压、低压的线圈匝数之比为多少？

3.　生活中有时需要将电压降低，有时需要将电压升高，对应的使用的

变压器称降压变压器、升压变压器。试说明降压变压器、升压变压

器的原、副线圈的匝数大小关系？并分别举出一个生活中降压、升压的实例。

4.　接下来我们研究变压器的效率、理想变压器的效率。

　　　　变压器的效率：变压器的　　　　　　与　　　　　　之比，叫做变压器的效率。

　　　　理想变压器的效率为　　　　，即　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

5.　理想变压器原、副线圈的电流大小之间有怎样的关系？

6.　理想变压器的原、副线圈对应的输入电压、输出电压、输入功率、输出功率、输入电

流、输出电流，结合物理情景思考、理解是输入决定输出、还是输出决定输入？

7.　我们知道导线可以输送电能，变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将

电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在变压器中能量是如何转化的？

【学以致用】

1．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 1 2∶ ；副线圈电路中接

有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接

有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用 U和I分别表示此

时电压表和电流表的读数，则(　　)

A．U＝110 V，I＝0.2 A 　　　　B．U＝110 V，I＝0.05 A

C．U＝110 V，I＝0.2 A 　　D．U＝110 V，I＝0.2 A

2．一理想变压器原、副线圈的匝数比为 22 1∶ ，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，

副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列

说法正确的（）

A．副线圈输出电压的频率为 100Hz

B．副线圈输出电压的有效值为 220V

C．P向左移动时，变压器原、副线圈的电流都减小

D．P向左移动时，变压器的输入功率增加

3．如图为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原

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