2.6变压器
【一】知识目标
1.知道变压器的构造.
2.理解互感现象,理解变压器的工作原理.
3.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.
4.理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.
5.知道课本中介绍的电压与电流互感器.
【二】技能目标
1.用电磁感应去理解变压的工作原理,培养学生综合应用所学知识的能力.
2.讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.〔抓主要因素,忽略次要因素,排除无关因素〕
【三】情感态度目标
1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.2.培养学生实事求是的科学态度.
教学用具
可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.
教学过程
1、介绍变压器的构造:一个铁心两个线圈
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。防止涡流造成能量损失.
2、变压器的工作原理:电池感应
问题:如果在原线圈上接上恒定电压,副线圈有无电流.为什么?接交变电压呢?
问题:原、副线圈并没有直接连接,为什么副线圈两端的电压表会有读数?
讨论:(1)套在变压器铁芯上的两只线圈起什么作用?
(2)根据分析,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?
没有铁芯大部分磁感线都流失在线圈外,而铁芯由于被磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯上,增强了变压器传输电能的效率
[生]在原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.
归纳变压器工作的原理:
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,使电能可以通过交变磁场从原线圈到达副线圈;这就是变压器工作的原理。
副线圈的电流频率与原线圈相同,位相相反。
如果在能量转化的过程中能量损失很小能够略去原、副线圈的电阻,以及各种电磁能量损失,这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型