1、 17.41变压器一、教学目的1知道变压器的构造，理解互感现象，理解变压器的工作原理2理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析、解决基本问题3理解理想变压器的原、副线圈中电流与匝数的关系4知道几种常见的变压器二、教学重点变压器的工作原理和工作规律三、教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系四、教具变压器、交流电压表、学生电源、自耦变压器、灯泡等五、教学方法讲授、演示实验六、课时安排 1课时七、教学过程 （一）引入新课铁芯原线圈副线圈12343412U1U2U2U1图.1电灯、电饭锅、洗衣机、电冰箱等用电器需要220V的电压，
2、随身听只需36V的电压，而彩色电视机显像管却需要1000V以上的高压电，而照明电路电压只有220V，那么如何使额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？（二）进行新课1介绍变压器的构造由一个闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。如图1所示。原线圈：跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈：跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。强调：线圈必须绕在铁芯上。U3U1U212V图22变压器的工作原理演示实验当原线圈接入交变电压时，副线圈两端拉入交变电压表会有读数，若原线圈不接电源，副线圈接入的交流电压表没有读数。如图2。提问1：原、副线圈并没有直接连接，为什么副线圈两端的电压表会
3、有读数？答：是铁芯使原、副线圈发生了联系，原线圈中接入了交变电流，则副线圈中就有交变电流产生。引导学生用电磁感应的知识来分析问题。讨论：（1）套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用？强调：原、副线圈之间是通过交变磁场相互联系的从能量的角度看，显然变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。（2）根据刚才分析，原、副线圈即使不套在闭合铁芯上，它们之间仍然存在电磁感应关系，那么为什么说铁芯是变压器的必要组成部分？演示实验将一只灯泡串接在变压器副线圈两端，调节变压器，使灯泡正常发光，然后拆去变压器铁芯的一边，使铁芯不闭合。立刻可看到灯泡变得很暗。说明：没有铁芯但靠得很近的原、副线圈的确存在互感关系
4、，但它传输电能的效率太差，因为大部分磁感线都流失在线圈外，漏失的磁感线不会在原、副线圈之间起传输电能作用。而铁芯由于被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯上，大大增强了变压器传输电能的效率。小结：原、副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都相同，由于原、副线圈中有交变电流而发生了互感现象，使电能可以通过磁场从原线圈到达副线圈。（3）原、副线圈之间的电压关系提问2：感应电动势的大小与什么有关？（磁通量变化率线圈匝数）由于原、副线圈中的电流共同产生的磁通量相同，因而这两个线圈的每匝产生的感应电动势相等。推导变压比公式：原、副线圈中产生感应电动势大小分别为：，由此可得： 根据自感现象，原线
5、圈中感应电动势E1起阻碍电流变化的作用，跟加在原线圈两端电压U1的作用相反，且电阻很小，则有E1U1。副线圈相当于一个电源，感应电动势E2相当于电源的电动势，内阻很小，则有E2U2，故： 结论：理想变压器（这种忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器称为理想变压器）的原、副线圈的两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。从能量角度看，变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。问：变压器能不能改变直流电压？指出：（1）n2n1 时，U2U1，称升压变压器 （2）n2n1 时，U2U1，称降压变压器（4）变压器原、副线圈电流与匝数的关系大型变压器铁芯中漏磁可以忽略不计，电能没有通过电磁波辐射
6、出去，铜导线绕成的线圈电阻很小，不计导线上的热损失。硅钢片极薄，且彼此绝缘，由于电感产生的涡流可忽略不计。所以大型变压器均可认为是理想变压器，即无任何电能损失。因此：P入P出，即I1U1I2U2，而U1/U2=n1/n2所以：强调指出：以上结论仅限于副线圈只有一个的情况，但无论有几个副线圈，对理想变压器，P入P出恒成立。提问：根据以上分析，请同学想想看，原、副线圈的导线粗细为不什么不同？这样做有什么好处？3介绍几种常见的变压器：自耦变压器、调压器、互感变压器等。（三）巩固练习为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？（187匝，I10.182A， I21.1A）（四）作业布置1课文练习三（2）（3）做在作业本上2完成练习三其它题目，阅读224页阅读材料汽油机点火装置
