《变压器》教学设计

第四节《变压器》教学设计一、教学思路“变压器”的教学围绕“变压器为什么能变更电压”变压器是怎样变更电压、电流等问题为线索来绽开教学过程，采纳定性分析和定量相结合，理论推导和试验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，邂逅通过法拉第电磁感应定推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小试验,思索与探讨，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学闲逛。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化,将静态学问动态化,利于学生理解透彻。学生分析：学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的驾驭，在《沟通电》前两节的学习，对沟通电的特点也比较清晰，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备学问。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一学问点比较欠缺,在教学中需作出补充提示。二、教学目标1、学问与技能：1）知道变压器的基本构造2）理解变压器的工作原理3）探究并应用变压器的各种规律过程与方法：1）能娴熟应用限制变量法解决多变量问题2）进一步驾驭科学探究的一般思路情感看法与价值观：1）通过试验探究，体会科学探究的过程，激发探究物理规律的爱好2）通过真实操作和记录，获得团队合作精神的体验和实事求是的科学看法三、教学重难点教学重点：变压器工作原理及工作规律.教学难点：（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）驾驭公式中各物理量所表示对象的含义.重难点的突破措施：（1）通过演示试验来探讨变压器工作规律使学生能在试验基础上建立规律.（2）通过志向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）通过运用变压器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.四、教学媒体变压器模型、学生电源、闭合铁芯、小灯泡、导线、多媒体等五、教学过程（一）学问回顾：1、什么是互感现象？2、利用互感现象可以把从一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用制成的。首先通过两个问题复习前面学过的电磁感应学问，给学生学问上的打算，（二）新课讲授1、新课导入（1）在实际运用中，我们经常须要不同电压的沟通电.如表所示：用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V黑白电视机显像管几万伏水日机6V彩色电视机显像管十几万伏平常市电的电压是220伏,那该怎么办呢一一我们须要变压器.（让学生体会到变压器作用的实际意义）（2）多媒体展示变压器的种类和式样（让学生对实际变压器有感性相识）；（3）引导学生视察可拆变压器的构造，并通过示意图明确下列概念：原线圈一一与电源相连，输入电压5,线圈匝数为m副线圈一一与用电器相连，输出电压口，线圈匝数为山铁芯一一有何特点？变压器是如何变压的呢？有什么规律？这就是我们今日要探究的课题。2、试验探究变压器的变压规律（1）引导学生探讨探究的方案揣测原副线圈的电压与什么因素有关，由法拉第电磁感应定律公式可能想到与线圈匝数有关.试验仪器为学生电源（低压沟通12V）,可拆变压器，多用电表（沟通电压档）；设计并画出试验电路图;设计试验操作步骤;记录试验数据,可以设计一个表格.（2）学生分组试验一一限制变量法保持原线圈电压和匝数不变,变更副线圈匝数，探讨副线圈匝数对副线圈电压的影响；保持原线圈电压和副线圈匝数不变,变更原线圈匝数,探讨原线圈匝数对副线圈电压的影响.（3）引导学生分析数据，并归纳出：原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多,U2越大.原线圈电压和副线圈匝数不变时,原线圈匝数越少，副线圈电压越高.在试验误差范围内，原副线圈电压比跟原副线圈的匝数比成正比.3、理论推导（1）志向变压器模型的建立在变压器的电磁感应过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素,而伴随而来的损耗是一些次要因素.为了探讨的便利，我们突出主要因素，忽视次要因素.这是科学探讨的一种常用方法.那么我们可以把实际的变压器抽象成志向变压器 个没有能量损耗的志向变压器.（2）变压器主副线圈电压、电流、功率关系推导法拉第电磁感应定律的应用（回避源电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题），留意两边磁通量相等--Ei=Ei=ni——E2=02—At At亘二3E2n2对于志向变压器，导线电阻可以忽视，故Ui=Ei,U2=E2（副线圈看成一个电源，电动势等于路端电压）。所以目即：志向变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。假如n2>nl,则输出电压高，称升压变压器；假如n2Vnl,则输出电压低，称降压变压器。思索：假如原线圈通入的是直流电，能否实现变压？功率和电流关系功率Pi=P2电流一一区分组探讨1：探讨右图所示变压器的电压、功率和电流的关系（结论：?—=—；P1=P2+P3；nJ]二口212+口313）U2n2U3n3分组探讨2：探讨右图所示变压器的电压、功率&电流的关系（设两个副线圈的磁通安排相同）（结论：vr~~--~~~—-5Pi=P2+P3;2n山二112I2+mb）U2n2U3n3小结：从以上的探讨我们发觉，变压器的电压关系和电流关系并不是用一个正比和反比可以简洁地概括，而是会随着变压器结构的变更而变更，但是，万变不离其宗，能量守恒定律和法拉第电磁感应定律总是适用的。4、规律应用【例1】志向变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为m=2200匝、n3=440匝，电源电压为Ui=220V,n3I连接的负载电阻R=8.8Q,n2卜.连接的灯泡“110VHOW"TH常发光。求原线圈中的电流L和112。【例2】如图所示M为志向变压器，原副线圈匝数比为22：1,电源电压U=311sin314tv不变，变阻器R的最大阻值为10Q。求（1）当变阻器的滑动头P从最下端向上移动时，各个电表读数如何变更？（2）变阻器R接入副线圈时电流表4的最小读数（3）假如变阻器R断路，电流表&的读数又是多大？探讨原副线圈各个物理量变更的确定因素输入电压U1确定输出电压U2输出功率P2确定输入功率P]在U|、N]、N2肯定的状况下，输出电流L确定115、总结全课在本节课学习中，我们学到了哪些学问运用了哪些思想方法请同学们总结归纳.变压器：主要由铁芯和原、副线圈组成，志向变压器的基本规律是（1）任何两组线圈的端电压与其匝数成正比，即可见，电压仅与匝数有关，与负载无关，且同一个变压器各线圈的“每伏匝数”必相等。（2）输入功率等于输出功率以=%.，或1口=12%+135+…因此，当副线圈所接负载变更时，副线圈的电流变更，原线圈的输入功率随之变更。（3）输入端的安匝数等于输出端安匝数之和，即/四=/2%+，3〃3+…当仅有一组原副线圈时可简化为乙勺或12n\6、作业布置：（1）课后习题：2、3（2）思索：如何测量高压线上的沟通电压六、教学评价教材要求由试验得出志向变压器的变压规律，做好试验是本节教学的关键.为了培育学生依据试验探讨物理规律的实力，建议试验分两步进行.第一步，在法拉第电磁感应定律的指导下，定性了解副线圈两端的电压与副线圈匝数有关系，从而确定其次步的探讨方向：变压器的输入、输出电压及原、副线圈匝数的关系.其次步，介绍线圈和它的匝数，演示输入电压变更时输出电压（在空载条件下进行测量）变更的规律.试验数据应分布在黑板上，给学生供应分析和处理试验数据的条件，从而得到志向变压器的变压公式.七、教学板书第四节变压器（-）变压器构造及原理（二）试验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系（三）理论推导变压器主副线圈电压、电流、功率的关系（四）例题讲评、总结八、教学反思重视问题情境的创设和学生思维动机的激发，引导学生主体主动参加教学,主动地探究和建构学问，是优化本课题教学过程的有效途径，教学中要重视课题的方法教化功能（试验方法，志向化方法等）和学生思维实力,探究实力的培育.要力图将本课题的教学转变成为师生共同参加的启发式问题探究课,在教学中以试验为载体绽开过程，以问题为线索将课堂教学组织起来,通过主动创设问题情境,）｝求使试验与思维有机结合,层层递进，使学生始终处于主动参加探究的状态之中，充分呈现物理课教学的特点和魅力.九、教学资源变压器是沟通电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送沟通电不行缺少的装置.学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用，开拓学生视野，提高学习物理的实力和爱好，学习变压器能够从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的相识，并为学习远距离输电奠定基础.可拆变压器工作时，由于漏磁铜损、铁损较大，效率不高（低于60%）,不能视为志向变压器.为了不影响演示效果，在设计可拆变压器时，已适当增加副线圈匝数作为补偿.教材从变压器工作时能量损耗忽视不计这一志向条件动身，通过理论推导得出变压器的沟通规律，因而驾驭志向变压器的输出功率与输入功率的关系成为教学的关键问题.用演示试验验证功率相等关系和电流比公式是有困难的，因为在试验条件下，传输