(教学设计)第3章 第3节 科学探究：变压器2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

(教学设计)第3章第3节科学探究：变压器2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析（教学设计）第3章第3节科学探究：变压器2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

本节课的主要教学内容是探究变压器的原理和特性。学生将学习变压器的构造、工作原理、变压比、能量传递等方面。教学内容与学生已有知识的联系包括：前一章节学习的电磁感应现象，为本节课变压器的原理提供了基础；同时，学生需要运用数学知识理解变压比的概念。通过本节课的学习，学生将能够运用所学知识分析实际问题，提高科学探究能力。核心素养目标二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括科学思维、科学探究和科学态度三个方面。通过学习变压器的原理和特性，学生将能够运用科学思维分析问题，如运用电磁感应知识理解变压器的工作原理；在科学探究过程中，学生将动手进行实验，提高实验操作能力和问题解决能力；同时，学生在学习过程中将培养科学态度，如勇于尝试、敢于质疑、注重实证等。通过本节课的学习，学生将能够更好地将物理知识应用于实际生活中，提高综合素养。学情分析在进入本节课的学习之前，我们需要对学生的学情进行深入了解和分析，以便更好地调整教学策略，提高教学效果。

首先，从学生的知识层次来看，学生在进入高中阶段已经对电磁学有了初步的了解，掌握了电磁感应、电流、电压等基本概念。他们对变压器的认知大部分来源于生活经验，但缺乏系统性的理解和深入的探究。因此，在教学过程中，我们需要引导学生将生活经验与物理知识相结合，从而更好地理解变压器的原理和特性。

其次，从学生的能力层次来看，学生在进入高中阶段已经在数学、物理等学科上形成了一定的逻辑思维和分析问题的能力。然而，对于变压器这类涉及复杂数学计算和实际应用的课题，部分学生可能会感到困难和压力。因此，在教学过程中，我们需要关注这部分学生的学习需求，适时给予辅导和鼓励，帮助他们克服困难，提高解决问题的能力。

再次，从学生的素质方面来看，学生在进入高中阶段已经在道德、心理、情感等方面形成了一定的素质。他们对于新知识的学习充满好奇心和求知欲，但也可能存在注意力不集中、学习积极性不高等问题。因此，在教学过程中，我们需要关注学生的心理需求，创设有趣、富有挑战性的教学情境，激发他们的学习兴趣，提高学习积极性。

最后，从学生的行为习惯来看，学生在进入高中阶段已经在生活和学习方面形成了一定的行为习惯。然而，对于物理实验这类实践活动，部分学生可能存在操作不规范、实验态度不端正等问题。因此，在教学过程中，我们需要注重培养学生的实验操作能力和实验素养，严格要求他们在实验过程中的行为习惯，从而提高实验效果。教学方法与策略针对本节课的教学目标和学生的学情特点，我们采用以下教学方法与策略：

1.教学方法：

（1）讲授法：在课堂上，教师通过讲解变压器的原理、特性、公式等知识，帮助学生建立系统的知识体系。

（2）案例研究法：教师提供一些与变压器相关的实际案例，让学生分析、讨论，从而提高学生将理论知识应用于实际问题的能力。

（3）实验法：组织学生进行变压器实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对变压器原理的理解。

（4）小组讨论法：学生在小组内讨论问题、分享心得，培养学生的合作意识和团队精神。

2.教学活动设计：

（1）导入环节：通过生活中常见的变压器实例，如电力变压器、手机充电器等，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。

（2）新课讲授：教师讲解变压器的原理、特性、公式等知识，同时结合PPT、视频等教学媒体，提高学生的学习兴趣。

（3）案例分析：教师提供一些与变压器相关的实际案例，让学生进行分析、讨论，培养学生的实际问题解决能力。

（4）实验环节：组织学生进行变压器实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，加深对变压器原理的理解。

（5）小组讨论：学生围绕实验结果和案例分析，进行小组讨论，分享心得，培养学生的合作意识和团队精神。

（6）总结环节：教师对本节课的知识进行归纳总结，强调重点知识点，布置课后作业。

3.教学媒体和资源：

（1）PPT：教师制作精美的PPT，展示变压器的原理、特性、公式等知识，提高学生的学习兴趣。

（2）视频：播放与变压器相关的实验现象、实际应用等视频，帮助学生更好地理解变压器的工作原理。

（3）在线工具：利用在线工具进行虚拟实验，让学生更加直观地观察变压器的实验现象。

（4）实验器材：准备变压器实验所需的器材，如变压器模型、电流表、电压表等。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解变压器的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习变压器内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确变压器教学目标和变压器重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保变压器教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习变压器的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入变压器学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的电磁感应内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为变压器新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解变压器的原理、构造、变压比等知识点，结合实例帮助学生理解。

突出变压器重点，强调能量传递等难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕变压器的工作原理和应用展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验变压器知识的应用，提高实践能力。

在变压器新课呈现结束后，对变压器知识点进行梳理和总结。

强调变压器的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对变压器知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决变压器问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的变压器错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与变压器内容相关的拓展知识，如变压器的应用领域等，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合变压器内容，引导学生思考变压器与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习变压器的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的变压器内容，强调变压器重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的变压器内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。拓展与延伸为了让学生更好地掌握本节课的知识点，并激发他们的学习兴趣，特提供以下拓展阅读材料：

1.《变压器原理与应用》：详细介绍了变压器的工作原理、构造、变压比计算以及在不同领域的应用，帮助学生深入了解变压器的工作过程和实际应用场景。

2.《电磁学与变压器》：从电磁学的角度出发，深入剖析变压器的原理，为学生提供更深层次的理解。

3.《探究变压器的效率》：通过实验方法，引导学生探究变压器的能量转换效率，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

4.《变压器在不同行业中的应用》：介绍变压器在电力、通信、交通运输等不同行业中的应用，帮助学生了解变压器的广泛应用价值。

鼓励学生进行课后自主学习和探究，结合教材内容，深入研究变压器的原理、特性和应用。此外，学生还可以通过以下途径进行拓展学习：

1.参与线上学习平台：引导学生利用课后时间参与线上学习平台，观看与变压器相关的视频讲座，提高他们的学习效果。

2.参观实地考察：组织学生参观变压器制造厂或电力设施，亲眼观察变压器的实际运行情况，增强学生的实践经验。

3.开展课后项目：鼓励学生结合变压器知识，开展课后项目研究，如设计一个小型的变压器实验，或者分析一个实际生活中的变压器应用案例。内容逻辑关系①重点知识点：变压器的工作原理、构造、变压比计算、能量传递。

②关键词：原线圈、副线圈、磁耦合、变压比、能量转换。

③句：变压器通过原线圈和副线圈的电磁耦合，实现电压的升高或降低，其变压比计算公式为V2/V1=N2/N1。

④板书设计：

1.变压器的工作原理

2.变压器的构造

3.变压比的计算

4.能量传递过程

⑤内容逻辑关系：

1.变压器的工作原理：原线圈通电产生磁场，通过磁耦合，在副线圈中感应出电压。

2.变压器的构造：主要由原线圈、副线圈、铁芯等组成。

3.变压比的计算：变压器的变压比等于副线圈电压与原线圈电压的比值，即V2/V1=N2/N1。

4.能量传递过程：原线圈中的电能通过电磁感应转换为磁能，再通过磁耦合转换为副线圈中的电能，实现能量的传递。典型例题讲解1.例题1：变压器的原线圈匝数为1000匝，副线圈匝数为500匝，原线圈电压为220V，求副线圈电压。

答案：副线圈电压=220V/2=110V

2.例题2：一个变压器的原线圈匝数为500匝，副线圈匝数为1000匝，原线圈电压为220V，求原线圈电流。

答案：原线圈电流=220V/500=0.44A

3.例题3：一个变压器的原线圈匝数为2000匝，副线圈匝数为10