变压器教案

第一篇：变压器教案

第五章 第4节 变压器教案

姓名：陈峰燕

学校：文水二中

科目：物理

第五章 第4节 变压器

一、教学目标 知识与技能

●知道变压器的构造，了解变压器的工作原理

●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。过程与方法

●在探究变压比和匝数比的关系中，培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题 的能力

情感态度与价值观

●使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的●培养学生实事求是的科学态度

二、教学重、难点

重点：变压器工作原理及工作规律

难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压．

2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系．

3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义．

三、教学手段与策略

实验探究、演绎推理、学案导学

四、教学用具：

多媒体 导学案

五、课时安排 ： 1课时

六、引入新课

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.七、进行新课 1.变压器原理

［师］课件出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？

［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：

［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？

［生］电压表有示数且示数不同.［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.［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.［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.［生］变压器的铁芯起什么作用？

［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？ ［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动：

实验探究得出理想变压器得变比关系 推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为

Δ2Δ1 E1=N1Δt E2=N2Δt

在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得

N在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U11U2N2U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到

［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫理想变压器？（2）什么叫升压变压器？（3）什么叫降压变压器？

（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？

［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.［生4］电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器；复读机的变压器将220 V电压降到6 V，属于降压变压器.E1N1E2N2

［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？ ［生］P出=P入

［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？ ［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：

I1U2N2U2I2=U1I1

IUN1则： 21［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？

［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.2.几种常见的变压器

［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：（1）自耦变压器有何特点？

（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？（3）互感器分为哪几类？

（4）电压互感器的作用是什么？（5）电流互感器的作用是什么？

［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.例题分析：见学案

八、课堂小结

1.1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有 P输出=P输入

U1N1I1N2 U2N2IN12

九、板书设计

十、作业布置 见导学案

十一、教学反思：变压器是多变电路中常见的一种电器设备，也是电能的输送中不可缺少的设备，在讲解变压器的原理时，从引导学生电磁感应的角度学习，让学生明白，互感现象是变压器工作的基础，从能量转换的角度理解，要使学生明白，理想变压器忽略了变压器使用中的能量损耗，它的输入功率与输出功率相等，它只是传递能量的工具，有的学生认为变压器铁芯是带电的，针对这种错误认识，可让学生了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内有磁场（外部没有磁场）。

第二篇：变压器教案

变压器

教学目标

一、知识目标

1、知道的构造．知道是用来改变交流电压的装置．

2、理解互感现象，理解的工作原理．

3、掌握理想工作规律并能运用解决实际问题．

4、理解理想的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．

5、理解的输入功率等于输出功率．能用的功率关系解决简单的的电流关系问题．

6、理解在远距离输电时，利用可以大大降低传输线路的电能消耗的原因．

7、知道课本中介绍的几种常见的．

二、能力目标

1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．

2、从工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．

3、从理想概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．

三、情感目标

1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．

2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．

3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．

教学建议

教材分析及相应的教法建议

1、在学习本章之前，首先应明确的是，是用来改变交变电流电压的．不能改变恒定电流的电压．互感现象是工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白原线圈和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是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．

2、在分析的原理时，课本中提到了“次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源”；一般情况下，忽略的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”的工作原理的内容．利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量；在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电．在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能（原线圈中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的变化磁场），磁场能又转换成电能（副线圈对外输出电流）．所以，是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则在工作中只传递能量不消耗能量．

要使学生明白，理想是忽略了中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．在解决有两个副线圈的的问题时，这一点尤其重要．当然，在初学时，有两个副线圈的的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题．对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论．

3、学生对原理和中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助．

4、的电压公式是直接给出的．课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压和什么是降压，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式．利用的输出功率和输人功率相等的关系，得到了 ．建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验．引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大．

5、介绍几种常见的，是让学生能见到真实的的外型和了解的实际构造．教师应当尽可能多地找一些的给学生看一看．在生产和生活中有十分广泛的应用．课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识

6、电能的输送，定性地说明了在远距离输送电能时，采用进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失．这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要性．

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、重点：工作原理及工作规律．

2、难点：

（l）理解副线圈两端的电压为交变电压．

（2）推导原副线圈电流与匝数关系．

（3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义．

3、疑点：铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈．

4、解决办法：

（l）通过演示实验来研究工作规律使学生能在实验基础上建立规律．

（2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系．

（3）通过运用工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．

第三篇：变压器教案

《变压器》教案

课题研究目标：

该节课的重点是理解变压器工作原理，探究变压器线圈两端的电压、电流与匝数的关系。创立情境，让学生探究、思考，总结处理实际的方法，培养其学习物理的兴趣。开发物理微型课程专题，提高课堂教学效率。

教学目标：

知识和技能：

1．了解变压器的构造及其工作原理；

2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。

过程与方法：

1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。

2．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。

情感态度和价值观：

1．通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。

2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。教学重点：

变压器的工作原理和规律 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、电压与匝数的关系，学会处理实际问题 教学方法：

定性分析、定量推导 教学过程：

一、新课引入

在日常生活中，不同地方所需电压不一样。家用电器所需电压为220V，半导体收音机所需的电压不超过10V，电视机显像管却需要10000以上的高电压······而大型发电站发出的交流电压有几万伏，所以常常需要改变交流电压的电压值，以适应各种不同的需要。变压器就是改变交流电压的设备。

二、新课教学

（一）变压器的构造

由铁芯和线圈组成,如图1所示。

（二）工作原理：互感现象

在原、副线圈中由于交变电流而发生的互相感应现象。由于互感现象，绕制原、副线圈的导线虽然并不相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈。变压器只改变交流电的电压，并不改变其周期和频率。

（二）理想变压器的基本规律

1、理想变压器：忽略能量损失的变压器（忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器）。

2、电压关系

推导过程：由法拉第电磁感应定律可知

E1n1 E2n2

tt故E1:E2n1:n2

又对理想变压器：E1U1 E2U

2所以U1:U2E1:E2n1:n2

当n1n2时，U1U2；升压变压器

n1n2时，U1U2；降压变压器。

3、功率关系：无能量损失，故P1P2

4、电流关系：由功率关系可得U1I1U2I2又知U1:U2n1:n2，则I1:I2n2:n1（只适用于只有一个副线圈的变压器）。

5、对于有多个副线圈的变压器

电压关系：U1:U2:U3:.....n1:n2:n3:......功率关系：p1p2p3......电流关系：U1I1U2I2U3I3......6、变压器各物理量之间的制约关系

（1）在理想变压器中，原线圈的端电压U1是不变的，其值由电源决定，与原副线圈的匝数n1、n2无关；副线圈的端电压U2由U1和匝数比n1/n2共同决定的，与负载电阻无关。

（2）在原副线圈的匝数比n1/n2和输入电压U1确定的情况下，原线圈的输入电流I1是由副线圈的输出电流I2决定的。

（3）变压器的输入功率随输出功率而变化，但变压器不能改变P 入P出的关系。

第四篇：变压器 教案

5.4 变压器（人教版3—2）

一、教学目标

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．从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法

二、教学重点

1．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

2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理

三、教学难点

1．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验。2．从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理

四、教具、学具准备

学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关

五、过程与方法

观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践（认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值

六、教学过程

（一）预习指导 1．复习相关内容

（1）电磁感应现象产生的条件及种类（2）法拉第电磁感应定律及其表达式（3）探究实验的指导思想及基本步骤（4）交流电的特点（5）涡流的特点及利与弊 2．预习需要解决的问题（1）变压器的构造（2）变压器的工作原理

（3）本节课实验的目的是什麽？需要哪些器材？需要记录哪些数据？为此需 要设计什麽样的表格？过程中需要注意什麽事项？

（二）创设意境，激发兴趣 学生观察：直流电路中S闭和后灯泡L的亮暗

学生思考：把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯,一个线圈连到 交流电源上, 另一个线圈与灯泡构成闭合回路。猜想:接通交流电源开关S,灯泡L回发光吗?(鼓励学生敢于说出自己的想法)教师演示:实验是检验真理的标准,回逆前面的猜想,教师演示,验证猜想。教师提问:你的猜想是正确的,能说出你的依据吗?

教师点拨:闭合S,由于电流的大小、方向在不断变化，在铁芯中激发的磁场

也不断变化，这个变化的磁场也通过与灯泡L相连线圈，产生感应电动势，所以两线圈之间没有导线相连，灯泡中也有电流通过，从而发光。

学生猜想：那么产生感应电动势的线圈两端电压与线圈匝数有什么关系？(猜想需要在知道一些知识的基础上进行。)〔诱思导学1〕: 变压器的构造:(翻阅课本,结合手中的可拆变压器自主完成)

(1)闭合铁芯(2)两个线圈

a:原(初级)线圈 b:副(次级)线圈

〔诱思导学2〕: 变压器的工作原理:互感现象 〔诱思导学3〕: 变压器的符号

思考提问:根据前面观察到的现象及对变压器原理的理解,你认为线圈两端电压与线圈的匝数有什么关系?(学生合作研讨与交流)(1)实验目的: 1保持原线圈的匝数及其两端电压不变,改变副线圈的匝数及其两端电压不变,研究其对副线圈两端电压的影响。

2保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变, 研究其对副线圈两端电压的影响。(2)实验器材: 学生电源、可拆变压器、多用电表、导线若干、单刀双掷开关(3)实验步骤: 1画出原理图并要标出原副线圈的匝数及原线圈所加电压值。2依据原理图连接实物图

3将单刀双掷开关瓣向a,并将交流电压值和连入电路的原线圈的匝数记入表格。

〔诱思导学4〕:电压与匝数的关系

教师提问:让部分同学上台出们触摸实验中变压器,说出感觉。请问能说出发生该现象的原因吗？

〔诱思导学5〕:理想变压器：无能量损失的变压器，它的输出功率等于输入功率。

〔诱思导学6〕:应用(翻阅课本自主进行后教师点评)

七、小结

本节课主要学习了以下内容： 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有 P出=P入

八、作业（PPT）

九、板书设计

一、变压器的构造

1.构造（1）原线圈（2）副线圈（3）闭合铁芯 2.示意图

3.种类（1）升压变压器（2）降压变压器

二、电动势与匝数

三、电压与匝数

四、电流与匝数

十、本节优化训练设计

1．理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有(ABC)A．交流电的频率

B．磁通量的变化率 C．功率 D．交流电的峰值

BC

3、理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1 ,当导体棒在 匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示数 12mA,则电流表A2的示数为(B)A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关

4．对理想变压器，下列说法中正确的是(AB)A．原线圈的输入功率，随着副线圈的输出功率增大而增大 B．原线圈的输入电流，随副线圈的输出电流增大而增大 C．原线圈的电流，不随副线圈的输出电流变化而变化 D．当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零

第五篇：变压器教案

第四节 变压器

●本节教材分析

变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.要让学生明白，互感现象是变压器工作的基础.要让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量变化时刻都是相同的.因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样，原副线圈的匝数不同，就可以改变电压了.要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系.在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.●教学目标

一、知识目标

1.知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。

2.通过实验，探究理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系，了解理想化模型在物理学研究中的重要性。.3了解变压器在生活中的应用。.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.●教学重点

变压器工作原理.●教学难点

变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的.●教学方法

实验探究、演绎推理.●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.●课时安排 1 课时

●教学过程

一、引入新课

［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.二、新课教学 1.变压器原理

［师］出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？

［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：

［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？

［生］电压表有示数且示数不同.［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.［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.［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.［生］变压器的铁芯起什么作用？

［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？ ［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动：

1． 实验探究得出理想变压器得变比关系 2． 推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为

E1=N1Δ

1ΔtΔ2 ΔtE2=N2在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得

E1N1 E2N2在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到

U1N1 U2N2［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫理想变压器？（2）什么叫升压变压器？（3）什么叫降压变压器？

（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？

［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.［生4］电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器；复读机的变压器将220 V电压降到6 V，属于降压变压器.［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？ ［生］P出=P入

［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？ ［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得： U2I2=U1I1

则：I1U2N2 I2U1N1［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？

［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.2.几种常见的变压器

［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：

（1）自耦变压器有何特点？

（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？（3）互感器分为哪几类？

（4）电压互感器的作用是什么？（5）电流互感器的作用是什么？

［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.三、小结

本节课主要学习了以下内容： 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有 P输出=P输入

U1N1IN

12 U2N2I2N14.日常生活和生产中使用各种类型的变压器，但它们遵循同样的原理.四、作业（略）

五、板书设计

六、本节优化训练设计

1.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1, 如图所示.在原线圈中输入交变电压，其瞬时表达式为U1=2202sin(100πt)V，在副线圈两端接入一灯泡和一只交流电压表，下面说法正确的是

A.电压表的示数220 V B.电压表的指针周期性左右偏转 C.输出交变电压频率减为5 Hz D.灯泡承受电压的最大值是220 V 2.（1993年全国）如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线ab和cd（匝数都为n1），ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压.在下列四种连接中，符合U1nIn112的是 U2n2,I2n1

A.b与c连接，以a、d为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 B.b与c相连，以a、d为输入端；e与g相连，f与h相连为输出端 C.a与c相连，b与d相连为输入端；f与g相连，以e、h为输出端 D.a与c相连，b与d相连为输入端；e与g相连，f、h相连为输出端

3.如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S闭合，电流表A1的示数将_______，电流表A2的示数将_______，电流表A3的示数将_______，电压表V1的示数将_______，电压表V2将_______.（不考虑输电线电压损耗）

4.如图，在a、b两端与e、f两端分别加上220 V交流电压时，测得c、d间与g、h间电压均为110 V，若分别在c、d间与g、h间加110 V电压，则a、b间与e、f间电压分别为

A.220 V，220 V

B.220 V，110 V C.110 V，110 V

D.220 V，0 5.在绕制变压器时，将两个线圈绕在如图变压器铁芯的左右两臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数比N1∶N2=2∶1，在不接负载情况下

A.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出110 V B.当线圈1输入电压220 V时，线圈2输出电压55 V C.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压220 V D.当线圈2输入电压110 V时，线圈1输出电压110 V 参考答案： 1.A 2.AD

3.V1、V2均不变，A1变大，A2不变，A3变大 4.B 5.D

●备课资料

理想变压器与实际变压器

理想变压器是对实际变压器作理想化处理后得到的结果.中学物理教材对变压器的讨论，都是在理想化基础上进行的，即认为变压器线圈电阻为零，磁通量全部集中在铁芯中以及变压器运行时内部损耗忽略不计.由此导出原、副绕组的电压平衡方程：U1=E1，U2=E2；电压关系：U1N1IN;电流关系：12和功率传输关系：P1=P2.U2N2I2N1上述关系基本上反映了变压器的运行规律，但理想变压器与实际变压器存在一定的差距，在某些条件下，这种差距还相当大，以致个别公式并不适用.下面从四个方面作进一步分析.（1）原、副绕组的电压平衡方程

实际变压器考虑了线圈电阻以及漏磁通的影响，因此其电压平衡方程为：

空

载

时；

负

载

运

行

时

.式中R1、X1和R2、X2分别为原副绕组的电阻和漏电抗，I0为空载电流，U20为副边开路电压.

由于电流I1（I0）在R1、X1上的压降与主磁感应电动势E1相比数值很小，可以忽略，故有U1=-E1.同理，如将I2在R2和X2上产生的压降忽略，则在空载和负载下，均有U2=E2.仅考虑数值大小，我们就得到了理想变压器的电压平衡方程：U1=E1，U2=E2.不过从下面的分析可知，U2=E2的处理是近似的.（2）原、副绕组的电压关系式



对于实际变压器，空载时有U

1E1,U20=E2，因此

U1U20E1N1=.负载时从图所示E2N2的外特性曲线可知，当负载为电阻性及电感性时，U2随I2的增大而下降，并且功率因数cosφ2愈小，U2下降愈厉害；当负载为电容性时，U2随I2的增大而升高，U2≠E2,故

U1≠U2E1N1UN.不过由于电压变动率一般在5%左右，所以近似认为1=1，即理想变压器的E2N2U2N2电压关系成立.（3）原、副绕组的电流关系

N2由磁势平衡方程，可得到实际变压器原、副绕组的电流关系：I1I0I2.因为变

N1N2压器运行在额定负载时，I0只占I1的百分之几，故可略去，即有I1I2.如只考虑数

N1值关系，则有I1N2，这就是理想变压器的电流关系式.I2N1这里我们要指出，当变压器运行在轻载或空载状态时，I1/I2=N2/N1不成立，原因是此时I0与I1相比，绝对不可以忽略.（4）功率传输关系及效率 

效率曲线

实际变压器输入、输出功率关系为P1=PFe+PCu+P2，式中PFe为铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；PCu为铜损，即电流在线圈电阻上消耗的功率.变压器的效率η=P1/P2×100%,效率η与输出功率的关系如图所示.如忽略PFe和PCu，则得到理想变压器功率传输关系：P1=P2和η=100%.由于大型变压器运行在额定值附近时，效率可达97%~99.5%，故此时理想变压的关系式均成立.不过请注意，当变压器在轻载和空载条件下运行，其效率是比较低的，也就是此时P1=P2、η=100%均不成立.