2019-2020年高中物理 3.4《變壓器》學(xué)案 新人教版選修1-1（無(wú)答案）.doc

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2019-2020年高中物理 3.4《變壓器》學(xué)案 新人教版選修1-1（無(wú)答案） 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．了解變壓器的基本構(gòu)造，知道變壓器為什么能夠改變交流電壓。和實(shí)際變壓器的區(qū)別。 2．通過實(shí)驗(yàn)和理論探究，總結(jié)變壓器原、副線圈的電壓與兩個(gè)線圈匝數(shù)的關(guān)系。 3．了解幾種常見的變壓器類型及其應(yīng)用。 4．體驗(yàn)科學(xué)探究過程，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析論證能力。 自主學(xué)習(xí) 【問題1】各種不同等級(jí)的發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電壓各不相同，怎樣才能并入電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電能輸送？各種不同的用電器所需的電壓不同，而電網(wǎng)輸送過來的電壓太高。怎樣才能滿足各種用電器的電壓需要？ 【問題2】在日常生活中，你在哪些場(chǎng)合見過變壓器？見過什么樣的變壓器？在你見過或使用過的家用電器中，哪些可能含有變壓器？查一查家用電器的電路圖，驗(yàn)證你的猜想是否正確，并想一想它們有什么作用？ 【問題3】在確保安全和條件允許的情況下，從家用電器里拆下一個(gè)變壓器，觀察它由哪幾部份組成，各有什么作用？準(zhǔn)備一個(gè)變壓器帶到課堂上來。 。 【問題4】試畫出變壓器的實(shí)物簡(jiǎn)圖和電路符號(hào)圖。 【問題5】變壓器是用電器還是電氣設(shè)備？對(duì)于實(shí)際變壓器，有哪些因素會(huì)引起能量的損失？ 變壓器制造時(shí)有何措施可減少電能損失？ 合作探究 【問題1】變壓器的原理 ① 利用桌上的器材（學(xué)生電源、可拆變壓器、燈泡）按圖3.4-1和圖3.4-2分別通入直流和交流電，觀察燈泡是否發(fā)光。通入交流時(shí)取下可拆變壓器的一塊鐵芯，使其不閉合，觀察燈泡的亮度是否變化？ 圖3.4-1 直流 交流 圖3.4-2 ② 理論探究（討論交流）：為什么 變壓器通以恒定電流燈不發(fā)光，而交變 電流通過變壓器能讓燈發(fā)光？變壓器的 鐵芯起什么作用？ 【問題2】如何用多用表測(cè)量交流電壓？ V1 n2 U2 U1 n1 原線圈 副線圈 鐵芯 圖3.4-3 V2 【問題3】變壓器的電壓比 （1）請(qǐng)利用多用電表、可拆變壓器、學(xué)生電源參考圖3.4-3電路圖和實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究： ① 保持原線圈匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈匝數(shù)n2，研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響：n1= ，U1= ； 1 2 3 n2 U2 ② 保持副線圈匝數(shù)n2和電壓U1不變，改變?cè)€圈匝數(shù)n1，研究n1對(duì)副線圈電壓U2的影響：n2= ， U1= ； ③ 保持原、副線圈匝數(shù)n1、n2不變，改變?cè)€圈電壓U1，研究U1對(duì)副線圈電壓U2的影響：n1= ， n2= 。 1 2 3 n1 U2 ④　通過實(shí)驗(yàn)歸納分析U1、U2和n1、n2之間的定量關(guān)系 。 當(dāng) 時(shí)，該變壓器為降壓變壓器。 當(dāng) 時(shí)，該變壓器為升壓變壓器。 1 2 3 U1 U2 （2）理論探究 n2 U2 ～ U1 n1 ～ 原線圈 副線圈 鐵芯 圖3.4-4 試?yán)脠D3.4-4變壓器的示意圖，根據(jù)能量守恒 的思想、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律，探究變壓 器的電壓比與線圈匝數(shù)比的關(guān)系式？ 【問題4】變壓器的電流比 ① 變壓器既是改變交流電壓的裝置，又是電能的傳輸裝置。 n1 I1 I2 R n2 U1 U2 圖3.4-5 如果變壓器沒有電能損失，那么變壓器的輸入功率與輸出功率有何關(guān)系？ 在圖3.4-5中如何表示這種關(guān)系？ ② 利用變壓器的電壓比公式和功率關(guān)系，在圖3.4-4中推導(dǎo)原、副線圈中的電流與匝數(shù)的關(guān)系。 【問題5】在繞制變壓器的原、副線圈 時(shí)，原線圈與副線圈所用導(dǎo)線的規(guī)格是否需要一致？為什么？ n2 n1 ～ 霓虹燈 圖3.4--6 【問題6】如圖3.4-6所示，一個(gè)理想變壓器的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80104V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光，為了安全，需要在原線圈回路中接入熔斷器，當(dāng)副線圈電路中電流超過12mA時(shí)，熔絲便熔斷。 （1）原、副線圈的匝數(shù)比為多少？ （2）熔絲的熔斷電流是多大？ 課堂檢測(cè) A 1．下列有關(guān)理想變壓器的說法正確的是 ( ) A．原、副線圈中交變電流的頻率一定相等 B．穿過原、副線圈的磁通量的變化率一定相等 C．副線圈的輸出功率和原線圈的輸入功率一定相等 D．原線圈中輸入功率隨著副線圈中的負(fù)載阻值增大而增大 2．一臺(tái)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為100匝，副線圈匝數(shù)為1200匝，在原線圈兩端接有一電動(dòng)勢(shì)為10V的電池組，則在副線圈兩端的輸出電壓為 ( ) A．0V 　　　　B．1.2V C．120V 　　　D．小于120V 3．正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，數(shù)值上不一定相等的是( ) A．電流的頻率 B．端電壓的峰值 C．電流的有效值 D．電功率 4．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比是4∶1，若原線圈上加電壓u＝400sin100πt V，則接在副線圈兩端交流電壓表的示數(shù)為 。 5．將輸入電壓為220V，輸出電壓為6V的變壓器改繞成輸出電壓為24V的變壓器。已知副線圈原來的匝數(shù)為36匝，現(xiàn)不改原線圈的匝數(shù)，則副線圈應(yīng)增繞的匝數(shù)為（ ） A．144匝 B．108匝 C．180匝 D．540匝 B 6．把直流電源接到變壓器的原線圈上，變壓器卻不能改變直流電壓。其原因是（ ） A．沒有磁通量通過原線圈 B．沒有磁通量通過副線圈 C．通過原、副線圈的磁通量沒有變化 D．通過原、副線圈的磁通量不相等 7．用一理想變壓器向一負(fù)載R供電，如圖3.4-7所示，當(dāng)增大負(fù) I1 I2 ～ R 圖3.4-7 載電阻R時(shí)，原線圈中電流I1和副線圈中電流I2之間的關(guān)系是（ ） A．I2增大，I1也增大 B．I2增大，I1減小 C．I2減小，I1也減小 D．I2減小，I1增大 8.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器,它的鐵芯可以拆開,線圈可以更換.給你一只多量程的交流電壓表和足夠長(zhǎng)的漆包絕緣導(dǎo)線,請(qǐng)你利用交流電源測(cè)定該變壓器兩個(gè)線圈的匝數(shù). 學(xué)有所得