高中物理-54《变压器》教学设计学情分析教材分析课后反思

课程标准

《课程标准》对于变压器的教学要求是“通过实验，探究变压器两端

的电压与匝数的关系”。新教科书与以往教科书的不同之处是增加了

这一探究实验。教学中要突出通过探究得出结论。变压器是交变电路

中常见的一种电器设备，也是远距离输送交变电流不可缺少的装置。

对于变压器工作原理，要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是

互感现象？为什么原副线圈之间没有载流导线的连接，副线圈中还可

以输出电流？使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变

电流的优点。

学情分析

学生通过前面《电磁感应》整章的学习，对于电磁感应现象、互感现

象以及涡流现象有了基本的掌握。通过《交变电流》的特点也比较清

楚，已经基本具备了学习变压器这节内容的知识储备。

学生在以前的学习过程中已经经历过通过实践探究物理规律，对科学

探索的环节已有了初步的了解，特别是对控制变量法的应用已有了较

深的体会，所以这为本节课的学习作了必要的方法储备。

评测练习

1、一台理想变压器原线圈的匝数为Q匝，与W的电源相连，当

副线圈接入额定电压为&的灯泡时,能够正常发光,则变压器副线圈

的匝数为（）

A、6匝B、2匝C、Q匝D、♦匝

2、一理想变压器，原线圈匝数破,接在电压V的交流电源

匕当它对1只并联的658X小姐研£电时,灯泡正常发光.由此

可知副线圈的匝数〃2三，通过原线圈的电流人=

3、理想变压器原、副线圈的匝数比*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A的示数蠡则电

流表2的示数为()

A.由B.0

C.斑D.与负载R的值有

关

4如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N：a：1,原线圈

接田交流电源，副线圈接额定功率为W的灯泡L,灯泡正常

发光.求：

(1)副线圈两端电压为多少？

(2)此时通过灯泡的电流是多少？

(3)此时通过原线圈的电流为多少?

(4)如果将原线圈接入W的直流电源，则副线圈两端的电压为

多大?

观评记录

郭老师对本节课研究透彻、准备充分，整节课生动、流畅，师生

互动和谐，有些细节需要注意。下面就本节课从教学设计、实施过程、

教学技能等方面作一简要评价。

教学设计方面

本节课设计完整、结构紧凑、逻辑严谨，教学三维目标明确，重

点突出，并能够有效突破难点。在三维目标的达成上，郭老师以实验

为基础，通过设计实验、观察、测量、归纳得到原副线圈两端的电压

与匝数的关系，实现了对学生实验设计能力、发散思维能力、概括能

力和分析推理能力的培养，同时渗透物理学研究方法的教育，使学生

认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的一种重要方法，突出

了本节课的教学重点。在本节课难点（变压器的工作原理）的突破上，

郭老师通过旧课复习，通过对电磁感应定律、楞次定律、互感等回顾，

按照学生最近发展区层层递进，学生接受顺理成章，有效突破。

教学实施过程

在新课的引入中，郭老师通过展示一些生活中用电器的不同额

定电压，观看图片激起了学生的学习兴趣，然后通过复习法拉第电磁

感应定律，推到原副线圈的电压与匝数的关系，应用了自感的原理。

整节课结构严谨，层次分明，”提出问题一一猜测与假设一一设计实

验一一分析论证一一得到结论”探究环环相扣，让学生明白了“探究

的科学过程”和“探究的科学方法”，学生学到的不仅仅是物理知识，

更重要的是领会了科学探究的方法，真正培养了学生的探究精神和创

新意识。

本节课在师生互动方面也做得不错，比如在做小实验时请学生上

台，引导学生一起进行实验探究等，充分体现了学生的主体作用。

教学技能运用

郭老师老师在本堂课运用了多种教学资源，包括图片、实物展示

各种实验器材、电子白板、PPT等，尤其是电子白板和PPT娴熟运用，

有效促进了教学序的展开、提高了课堂教学的有效性，充分展示了郭

老师很强的课堂教学技能。

如果说本堂课还有什么需要改正的地方，那就是在学生一起参与操作

方面人数多一些，可以进一步加强师生的互动性。

《变压器》教材分析

《变压器》选自普通高中课程标准实验教科书物理选修3-2第五

章交变电流的第四节。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，提高学习物理的能力和兴趣，因此这一节的

内容是电磁感应教学的进一步延伸；同时变压器也是是交流电路中常

见的一种电器设备，是远距离输送交流电不可缺少的装置.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认识,

为进一步学习远距离输电奠定基础.

教材对《变压器》这节课的设置是从学生的原有认知出发，通过实验

手段，引导学生一步一步围绕变压器的原理及工作特性展开，让学生

自己进行讨论、分析，逐步完成教学目标。

《变压器》（第一课时）教学设计

高青一中

一、教材分析

《变压器》选自普通高中课程标准实验教科书物理选修362第五堂交变电流的第四节。

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，提高学习物理的能

力和兴趣，因此这一节的内容是电磁感应教学的进一步延伸；同时变压器也是是交流电路

中常见的一种电器设备，是远距离输送交流电不可缺少的装置.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认识，为进一步学习远距离输电奠定基础.

教材对《变压器》这节课的设置是从学生的原有认知出发，通过实验手段，引导学生

一步一步围绕变压器的原理及工作特性展开，让学生自己进行讨论、分析，逐步完成教学

目标。

二、设计理念

在这节物理规律课的教学中，我的设计理念是：以实验为基础，学生的思维拓展为中

心，充分发挥学生的主体，注重规律形成过程的教学、实验探究过程的教学、知识发展过

程的教学；强调学以致用，联系生活实际，提高学生对知识的迁移和能力活化；

凌压器6-课的教学围绕6•么是变压器？6鎏压器副线圈为什么有电压？6毒压器

怎样将原线圈的电能传输给副线圈？$场压器为什么能改变电压？6宓压器副线圈上的电

压大小与什么因素有关？定量关系是怎样的A行问题为线索展开教学过程。

因此，本节课的教学采用如下的教学流程：

设置情感►提出问题—►引导实验----►分析论证—►举例—►评估

三、三维目标________________________________________________________

1、知识与技能：

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徐

2、过程与方法：

1）能熟练应用控制变量法解决多变量问题

2）进一步掌握科学探究的一般思路

3、情感态度与价值观：

1）通过实验探究，体会科学探索的过程，激发探究物理规律的兴趣

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态度

四、教学重点、难点：

教学重点：通过实验探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系

教学难点：理想变压器及工作原理_____________________________________

五、教学方法

实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学

六、教学准备

学生电源、可拆变压器、多用电表（交流电压档）（以上各0个）、小灯泡、导线若

干、多媒体____________________________________________________________________

七、教学过程：

（一）创设情境,激发情感，引入新课

教师活动I学生活动~~设计意图

问题1:只许添加一个电器元件（电两个问题的设

源除外），用¥的交流电源如何让可以利用电阻分压来实现置，和学生的原

1只y的小灯泡正常发光？认知造成冲突，

乙＜5演示实验激发学生学习

问题2如果用甲的交流电源，获的兴趣

得9的电压用刚才的办法还能实

现吗？不能。但如何实现呢？

演示实验：两种情况下调整变压

器副线圈匝数，小灯泡均正常发

光。

观察演示实验

引入：这个装置能起到改变电压的

作用，这就是我们这节课研究的问

题6。变压器.

（二）进行新课

1、变压器的构造

①课件展示多种常见的变压器，说观看课件，初步形成变压器的概念开拓视野，增加

明尽管形态各异，但基本结构相实际知识

同。自己动手、获得亲身感受

②指导学生拆装变压器

③提出问题：根据你的观察，变压观察、总结让学生获得亲

器由哪几部分构成？身感受，提高学

④总结变压器结构，介绍原、副线整理学案生进一步探究

圈、铁芯相关概念，画出变压器的兴趣

的示意图和符号

2、变压器的工作原理从演示实验出

①引入：发，通过两个渐

演示实验:变压器原线圈接直流电，观察实验现象进的问题，引导

副线圈连接的小灯泡不发在老师的引导下总结变压器的变压学生发现变压

光；变压器原线圈接交流电，原理:电磁感应互感现象器的工作原理，

小灯泡发光让学生获得学

提出问题：以致用的成就

a变压器变压的原理是什么呢？感

b：两线圈未直接相连，小灯泡为

何发光？

②总结工作原理：互感现象整理学案

③变压器工作时的能量转化

问题1:从变压器构造看，变压器

会不会产生电能？学生触摸铁芯，

师生互动:变压器接上电源时，让同没有触电感觉

学上来触摸铁芯说明铁芯不带电

问题2：电能又是怎样由原线圈传培养学生严谨

输到副线圈的呢？接电源时很难取出横条的科学态度

师生互动：变压器接电源和未接电未接电源时轻松取出横条。6对待事物

源两种情况下分别让同不要想当然，而

学尝试提起铁芯的横条得到结论：要自己动手实

小结：接通电源后铁芯被磁化、验获得亲身感

原线圈：电能铁芯内部有磁场，具有磁能受

U变压器就是把电能通过磁场能再转

铁芯：磁场能化成电能的装置

□

副线圈：电能

3、理想变压器

①引入：

演示实验：将可拆变压器的铁芯由

不闭合到闭合，观察接在小灯泡变亮

副线圈两端的小灯泡的

亮度变化

问题1：在变压器通过交变磁场传形象的实验和

输电能的过程中，闭合铁芯通俗的语言，让

起什么作用？说明铁芯起到约束磁感线作用学生感到既熟

生活实例：自来水从水龙头流出后铁芯闭合后损失的磁通量大大减悉又亲切，降低

无方向性，加皮管子水都少，从而减少传输过程中的能量损了学习铁芯的

在管子里失作用的难度，结

小结：漏磁现象合原有电热和

涡流的知识，突

问题2：实际变压器在工作时，除破本节课的教

了因漏磁而损耗电能外，还有学难点

哪些方面的原因也会引起电

能的损失呢？线圈和铁芯发热

师生互动：由于电流流经线圈电阻，造成电能

a用手触摸工作后的变压器线圈和损耗

铁芯；铁芯有涡流损耗

b观察可拆变压器中铁芯的结构特

点

②理想变压器及特点：通过学生分

a为了便于研究，物理学中引入了离概括，建立理

一种理想化模型-理想变压器.学生自己总结：想变压器模型。

b理想变压器有什么特点呢？无磁通量漏失这不仅有理论

总结：无能量损失原、副线圈无热能损失上的意义，而且

即:无漏磁、无铜损、无铁损铁芯无涡流现象为提高实际变

压器效率指出

了方向。

4、理想变压器的规律自己思考、得到结论

①功率关系：因为没有能量损失，故：输入、输进一步认知理

提问：理想变压器输入、输出功率出功率相等想变压器模型

间有什么关系呢？的特点

总结：PA^a

②电压关系：

下面我们一起来探究理想变压器

的变压规律a和原副线圈的匝数有关充分发挥学生

实验探究：和原线圈两端的电压有关的主体，注重规

a猜想：律形成过程的

副线圈输出电压和哪些因素有关c类比牛顿第二定律,得到实验方案教学，完成本节

呢？控制变量法课过程与方法

d小组讨论，画出实验电路图教学目标

b实验目的：得到实验方案

利用手边的实验器材探究：实验步骤：

U1一定,川口2对U2的影响・把可拆式变压器的一个线圈作为

原线圈，连接到学生电源的交流输让学生在探究

出端，另一个线圈作为副线圈，可过程中，体验成

不接负载。功的喜悦，体会

c实验方法：・闭合电源开关，用多用电表的交流合作的快乐，完

控制变量法电压挡分别测量两个线圈两端的电成本节课情感

压，测量完毕断开学生电源的开关。态度与价值观

•改变原、副线圈的匝数，重复以上目标

实验。

的表格：

11实验方案、步骤：

U)u2

请同学画出设计实验的电路图，并川（匝）112（匝）

设计对应的实验方案、设计表格以(V)(V)

便记录数据

e总结数据，得出结论：

在实验误差范围内

e实验结论a1与Ui不变，U2与m成正比经历实验探究

a2与Ui不变,5与小成反比的基础上，再进

行理论推导，培

问题：当〃声2时，U由2降压养学生严谨的

要使电压经过变压器后电压升高，科学探究的态

当〃而2时，U1&2升压

副线圈的匝数比原线圈的匝数多度

还是少？若要使电压降低呢？

③电流关系：③利用已得到的功率关系、电压关

问题：变压器在变压的同时，电流系推导电流关系熟悉并运用变

强度是否发生变化？P建出.即：U1I甩2h压器的相关规

请同学自己推导原副线圈中的电故：III2开2"/律

流关系

结论：hl2开2n1

（三）范例分析、变式训练

例题：理想变压器原、副线圈的匝

数比mn2=4：1,当导体棒在匀强初始错误答案：晚

磁场中向左做匀强E直线运动切割正确答案：0

磁感线时，图中电流表Ai的示数初始结论：学生得到的答

张，则电流表变压器只对交变电流有变压作用案与正确答案

A2的示数为

而的冲突，激发学