2024-2025学年高中物理 第二章 交变电流 第06节 变压器教案2 粤教版选修3-2

2024-2025学年高中物理第二章交变电流第06节变压器教案2粤教版选修3-2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中物理第二章交变电流第06节变压器教案2粤教版选修3-2

2.教学年级和班级：高中物理教学，高二年级

3.授课时间：2024年11月1日，星期三，第2节

4.教学时数：45分钟核心素养目标1.科学思维：使学生掌握变压器的基本原理，能够运用科学思维分析实际问题。

2.科学探究：引导学生进行小组讨论，培养学生的合作意识和问题解决能力。

3.科学态度与价值观：通过实例分析，使学生认识到物理知识在实际生活中的重要性，增强对科学的热爱和好奇心。教学难点与重点1.教学重点：

（1）变压器的基本原理：学生需要理解变压器的工作原理，包括原线圈、副线圈以及铁芯的作用。

（2）变压器的电压和电流比：学生需要掌握原副线圈电压和电流的比值关系，并能运用该关系进行计算。

（3）变压器的匝数比与电压比的关系：学生需要理解匝数比与电压比之间的线性关系，并能运用此关系解决实际问题。

2.教学难点：

（1）变压器原理的理解：学生对变压器的工作原理可能存在理解上的困难，尤其是对电磁感应现象在变压器中的应用。

（2）变压器电压和电流比的计算：学生可能对如何根据匝数比计算电压和电流比存在困惑，特别是在涉及多个变压器级联时。

（3）变压器在实际电路中的应用：学生可能难以将理论知识与实际电路联系起来，理解变压器在电力系统中的作用。教学方法与手段1.教学方法：

（1）讲授法：通过讲解变压器的基本原理、电压和电流比的计算方法等核心知识，让学生掌握基本概念。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对变压器原理的理解和实际应用案例，促进学生之间的互动和思考。

（3）实验法：安排实验室实践活动，让学生亲身体验变压器的工作过程，增强对理论知识的理解和记忆。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：利用PPT、动画等Multimedia教学材料，生动展示变压器的工作原理和实际应用场景，提高学生的学习兴趣。

（2）教学软件：运用物理模拟软件，让学生模拟变压器的工作过程，帮助学生更好地理解变压器原理。

（3）实物演示：展示真实的变压器设备，让学生亲眼观察其结构和工作方式，增强对知识点的直观感受。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对变压器的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道变压器是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于变压器的图片或视频片段，让学生初步感受变压器的魅力或特点。

简短介绍变压器的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.变压器基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解变压器的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解变压器的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍变压器的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例或案例，让学生更好地理解变压器的实际应用或作用。

3.变压器案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解变压器的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的变压器案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解变压器的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用变压器解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与变压器相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对变压器的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调变压器的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括变压器的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调变压器在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用变压器。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于变压器的短文或报告，以巩固学习效果。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

《变压器设计与应用》：该书详细介绍了变压器的设计原理、构造方法和应用领域，适合学生深入了解变压器的技术细节和实际应用。

《电磁学原理与应用》：该书深入讲解了电磁学的基本原理，包括变压器的工作原理，适合学生加深对电磁学知识的理解。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

(1)学生可以研究变压器在电力系统中的应用，了解变压器如何调整电压，以满足不同用电设备的需要。

(2)学生可以调查生活中常见的变压器，如电力变压器、电子变压器等，了解它们的工作原理和应用场景。

(3)学生可以探讨变压器效率的概念，了解如何提高变压器的效率，以减少能源损耗。

(4)学生可以研究变压器在不同频率下的工作性能，了解变压器在交流电和直流电中的不同表现。课后作业1.根据变压器的原理，解释为什么变压器能够改变交流电的电压。

答案：变压器通过电磁感应原理，利用原线圈的电流产生的磁场在副线圈中感应出电流，从而实现电压的改变。原线圈和副线圈的匝数比决定了电压的变换比例。

2.计算一个理想变压器的输入电压为220V，输出电压为110V，求变压器的匝数比。

答案：匝数比=输入电压/输出电压=220V/110V=2

3.解释变压器的一次侧和二次侧的含义。

答案：一次侧指的是变压器与电源相连的那一侧，二次侧指的是变压器与负载相连的那一侧。一次侧的电压称为输入电压，二次侧的电压称为输出电压。

4.描述变压器在电力系统中的作用。

答案：变压器在电力系统中主要用于电压的升降，以适应不同用电设备对电压的需求。通过升压变压器将输电线路上的电压升高，减少能量损耗，提高输电效率；通过降压变压器将输电线路上的电压降低，以适应家庭和工业用电设备的电压要求。

5.分析变压器的效率损失主要由哪些因素造成。

答案：变压器的效率损失主要由铜损和铁损造成。铜损是指变压器线圈中电流通过导线时产生的电阻损耗，与导线的电阻和电流的平方成正比。铁损是指变压器铁芯在交变磁场中产生的磁滞损耗和涡流损耗，与变压器的频率、磁通密度和铁芯材料的导磁率有关。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

本节课我们学习了变压器的基本原理、组成部分和电压电流比的关系。通过实例分析，我们了解了变压器在实际应用中的重要性。课堂上，我们还讨论了变压器的效率损失及其影响因素。最后，我们通过小组讨论，探索了变压器的未来发展方向。

2.当堂检测：

(1)简述变压器的工作原理。

(2)计算一个变压器的原线圈匝数为1000，副线圈匝数为200时，原线圈与副线圈的电压比。

(3)解释为什么变压器只能改变交流电的电压，而不能改变直流电的电压。

(4)描述变压器在电力系统中的应用。

(5)分析提高变压器效率的方法。

答案：

(1)变压器通过电磁感应原理，利用原线圈的电流产生的磁场在副线圈中感应出电流，从而实现电压的改变。

(2)电压比=原线圈匝数/副线圈匝数=1000/200=5

(3)变压器只能改变交流电的电压，因为直流电的磁通量不会随时间变化，无法在副线圈中产生感应电流。

(4)变压器在电力系统中的应用包括升压输电、降压供电等，以适应不同用电设备对电压的需求。

(5)提高变压器效率的方法包括选用优质的铁芯材料、优化线圈结构、减少漏磁等。板书设计1.变压器的基本原理

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