1、四、变压器学 习 目 标知 识 脉 络1.知道变压器的基本构造2理解变压器的工作原理(难点)3学会用变压器原、副线圈的电压与两线圈匝数的关系解决问题(重点)4知道常见的变压器的类型及它们的应用一、变压器的结构1结构如图所示，实物是示教变压器，它像各种变压器一样，主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈(也叫绕组)两部分组成，铁芯由硅钢片叠合而成，线圈由漆包线绕成工作时，变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈(初级绕组)；另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈(次级绕组)2作用能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率3常用符号如图甲所示，是由闭合铁芯和绕在铁芯上的原
2、、副线圈构成图乙是变压器的符号甲乙二、变压器为什么能改变电压1电磁感应现象是变压器的工作基础当原线圈通过电流时，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，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化，通过铁芯副线圈中的磁场也在不断变化，于是副线圈内产生了感应电动势2线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高1思考判断(1)变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成()(2)变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压()(3)变压器的原、副线圈是用导线连接在一起的，所以当原线圈接交流电源时，副线圈有
3、电流输出()(4)变压器的工作原理是电磁感应()(5)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高()(6)变压器的输入功率决定输出功率，有P入P出()2下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是()C电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C正确3(多选)如图所示为变压器的示意图，它被用来升高发电机的输出电压，下列说法中正确的是()A图中M是闭合的铁芯B发电机应与线圈相连，升高后的电压由c、d两端输出C电流以铁芯为通路从一个线圈流到另一个线圈D变压器是根据电磁感应原理工作的AD由题设知该变压器为升压变压器，所以原线圈匝数小于副线圈匝数，故为输入端即接发电机，为输
4、出端，选项B错；铁芯提供闭合的磁路，使电能先变成磁场能再在副线圈中变成电能，所以C项错故选A、D.理想变压器及其工作原理1.理想变压器的特点(1)变压器变压时不计能量损失，即输入功率等于输出功率(2)原、副线圈不计内阻因为理想变压器不计一切电磁能量损失，因此，理想变压器的输入功率等于输出功率，一般实际变压器都可以看成是理想变压器2变压器的工作原理电磁感应现象当交变电流通过原线圈时，由于电流的大小和方向在不断改变，所以铁芯中的磁场也在不断变化，这样变化的磁场就在副线圈中产生感应电动势，由于原、副线圈匝数不同，所以副线圈中输出的电压与原线圈中的电压不同，这样就达到了改变交流电压的目的1(多选)对一
5、正在工作中的变压器，下列说法正确的是()A副线圈中的电流是从原线圈中传过来的B铁芯是用来导电的C副线圈中电流变小，原线圈中的电流也一定减小D副线圈相当于一个电源CD原、副线圈及铁芯间都是彼此绝缘的，铁芯是用来导磁的，故A、B错误；由能量守恒知C正确；副线圈把磁场能转化为电能，给用电器提供电压电流，相当于一个电源，D正确理想变压器的规律1.理想变压器原、副线圈基本量的关系基本关系功率关系P入P出电压关系，与负载、副线圈的多少无关频率关系f1f2(变压器不改变交流电的频率)因果关系(n1和n2不变时)(1)由U2U1可知U1决定U2，即原线圈两端电压决定副线圈两端的电压(2)由P入P出可知输出功率
6、决定输入功率，功率按需分配2.变压器的种类(1)升压变压器：n2n1时，U2U1，变压器使电压升高，这种变压器叫升压变压器(2)降压变压器：n2n1时，U2U1，变压器使电压降低，这种变压器叫降压变压器【例】如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则()A电流表的示数为 AB电源输出功率为1 200 WC电流表的示数为 AD原线圈端电压为11 VC由灯泡正常发光可知，副线圈电压为220 V，由可知，原线圈电压U120220 V4 400 V，选项D错误；又因输入功率等于输出功率，P1P260 W，故选项B错
7、误；电流表读数为有效值，原线圈中电流I1 A A，故选项A错误，选项C正确注意事项(1)变压器能改变交流电的电压、电流，不能改变周期、频率(2)理想变压器遵守能量守恒定律：P入P出2如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为12；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()AU110 V，I0.2 ABU110 V，I0.05 ACU110 V，I0.2 ADU110 V，I0.2 AA直接求出副线圈中的电压、电流分别为：220 V、0.1 A故原线圈中的电压、电流
8、分别为110 V、0.2 A1下列关于变压器的说法中正确的是()A变压器是把电能通过磁场能再次转换成电能的装置B变压器的原、副线圈组成闭合回路C变压器的铁芯中产生交变电流D变压器的副线圈中产生直流电A变压器就是将电能通过磁场能转化为电能的装置，故A正确变压器是根据互感原理制成的，原、副线圈并不能构成闭合回路，变压器铁芯中没有电流但有磁通量的变化，在原、副线圈中的电流都是交流电，由此可知B、C、D错误2一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1n2201，原线圈接入220 V的交流电压，副线圈向一电阻为110 的用电器供电，则副线圈中的电流为()A2 AB0.1 AC0.5 AD0.005 AB由得U2U1220 V11 V，副线圈中电流为I2 A0.1 A，故选项B正确3(多选)理想变压器的原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为11BD对理想变压器，可以认为无磁通量损漏，因而穿过两个线圈的交变磁场相同，磁通量的变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，才导致电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率故选B、D.
