高中物理-4 变压器教学设计学情分析教材分析课后反思

变压器教学设计

一、基本信息

学校

课名变压器教师姓名

学科（版本）人教版选修3-2章节第五章第四节

学时一课时年级高二

二、教学目标

1.知识与技能：

（1）知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。

（2）通过实验理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它

分析解决有关问题。

（3）了解变压器在生活中的应用。

2.过程与方法：

在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解

决问题的能力。

3.情感、态度、价值观：

（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。

（2）激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解变压器在生活中的应用。

（3）进行科学态度、科学方法的教育，了解理想化模型在物理学研究中的

重要性。

【高考要求】II级：对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用

知识点了解认识理解应用

变压器的构造J

变压器的工作原理V

理想变压器的电压与匝数关系、电流关

系及功率关系

三、教学重难分析及解决措施

重点：理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系；

难点：变压器的动态分析。

解决方案：从日常生活中常见现象入手，通过实例和演示实验总结规律，知识传授遵循

由简到繁，由浅入深，由定性到定量，从个别到一般的循序渐进的原则，最终实现教学目标，

掌握重点，在进行变压器的动态分析讲解时，注重解题方法与思路的讲解，使学生形成这种

题型的解即思维，突破难点。

四、教学设计

一、展示学习目标

1.知道变压器的构造，了解变压器的应用。

2.知道变压器的工作原理。

3.理解理想变压器原、副线圈中电压、电流和匝数的关系及功率。

二、进行预习问题反馈，通过平板的数据统计功能展示同学的预习答题情况，

并展示每一道预习检测题的考察知识点

三、新课教学

（一）变压器的结构及原理

1.让同学们利用平板进入网络进行变压器的构造及常见变压器的图片进行搜索,

然后结合预习的变压器原理的进行总结，由同学展示进行变压器的构造及原理的

分析讲解，教师补充点评。

展示变压器的结构示意图和画出符号，如下图所示：

2.变压器的原理：互感,电能一磁场能一电能的转化。

3.理想变压器PFP2

（二）变压器原、副线圈电压与匝数关系

1.学生通过平板观看演示实验的视频。

2.由学生代表上台进行实验的操作展示。通过两种实验方式的结合进行数据分

析对比，得出实验结论。并实验步骤：

结论：通过实验归纳分析u、s和〃I、物之间的定量关系=

当nKm时，可得出UKL,该变压器为升压变压器。1%%

当时，可得出U〉U2,该变压器为升压变压器。

（三）变压器线圈两端的功率关系

我们可以把实际的变压器抽象成理想变压器-----个没有能量损耗的理想

变压器。即P片P出o

学生活动：自主推导理想变压器原副线圈电流与匝数的关系

理想变压器输入的电功率等于输出的电功率，即Pi=P2,UJkLL

由此得：4=幺=%

，2U\%

所以，理想变压器的原副线圈的电流跟他们的匝数成反比。公式：4_=卫

n,

（四）【典例分析】

1.理想变压器的常规理解

［例1］理想变压器原、副线圈匝数比为10：1,以下说法中正确的是（）

A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10：1

B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等

C.原、副线圈每一更产生的电动势瞬时值之比为10：1

D..正常,工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1：1

学生通过平板完成习题，并提交选择题的答案，要求限时完成，并通过平

板的统计功能显示同学的选项分布及正确率，并请第一个并且正确的同学进行

该题的讲解，教师补充。

2.变压器中的三种关系

【例2】一理想变压器，原线圈匝数川=1100,接在电压为220V的交流电

源上，当它对11只并联的“36V,60W”灯泡供电时，灯泡正常发光，由此可

知该变压器副线圈的匝数也,通过原线圈的电流/]=A

学生通过平板完成习题，并提交填空的答案，要求限时完成，并通过平板

的展示功能显示同学的答案，并请第一个并且正确的同学在完成后上台进行板

演该题的解题过程并进行该题的讲解，教师补充。

3.理想变压器的常规考查

【例3】一理想变压器原、副线圈匝数比川：n2=ll：5.原线圈与正弦交变

电源连接，输入电压〃如图所示.副线圈仅接入一个10C的电阻.则（）

A.流过电阻的电流是20A

与电阻并联的电压表的示数是10（h/2V

O

经过1分钟电阻发出的热量是6X10,JU/2\以出1丸

-22OJ2

D.变压器的输入功率是IXIO,W

学生在演草本上完成习题的解题过程，要求限时完成，并通过平板的的照

相功能将解题过程上传展示出来，并请自愿的同学针对他的解题过程进行讲解,

然后同学开始进行抢答式的纠错，最后教师补充。

4.理想变压器的动态分析

【微思考】

1.我们家庭中的插座电压为220V,当用电器增多时测得电压还是220V,为什么电

压没发生变化？

2.理想变压器将电能由原线圈传给副线圈时,是用户消耗多少电能原线圈就提供

多少电能,还是原线圈提供多少电能用户就消耗多少电能?为什么？

通过两个生活常识的快速思考抢答，总结变压器的电压、电流、功率的因果关

系。

U2由U1和匝数比决定；h由12决定;P1由P2决定

[例4]一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变,

副线圈有可调电阻R。设原线圈的电流为输入功率为P,副线圈的电流为72，

输出功率为P2.当R增大时（）

A.4减小，Pi增大B.人减小，Pi减小

C./2增大，尸2减小D./2增大，尸2增大

学生通过平板完成习题，并提交选择题的答案，要求限时完成，并通过平

板的统计功能显示同学的选项分布及正确率，教师针对变压器的动态分析进行

解题方法指导。

旦」也u

h2

U2nzR负代Pl=P2(hUl=LU?)、

U2

决定决定决定

Pl=11U1

11

（五）【当堂训练】

学生限时完成，并且将答案通过平板进行提交，教师通过平板的统计功能了解

学生的答题情况，并作针对性的讲解。

L理想变压器原、副线圈的电流为/1、/2,电压为5、5,功率为Pl、P2,关于

它们的关系，正确的是（）

A.%由A决定B.S与负载有关

C.Pi由P2决定D.Ui由3决定

2.理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V

的电池上，则副线圈两端电压为（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加

为原来的2倍（）

A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍

B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍

C.负载电阻变为原来的2倍

D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍

4.（多选）如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3：1,L、L2、L3为二个规格

均为“9V6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图

像如图乙所示。则以下说法中正确的是

（）

A.电压表的示数为27V2V

B.三只灯泡均能正常发光

C.电流表的示数为2A

D.变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz

5.（多选）（2014•济南高二检测）如图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P

为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈上的电压,h为通过原线圈的电流,则

()

A.保持Ui及P的位置不变,K由a合到b时,h将增大

B.保持P的位置及Ui不变,K由b合到a时,R消耗

功率将减小

C.保持Ui不变,K合在a处，使P上滑,h将增大

D.保持P的位置不变,K合在a处，若Ui增大,h将增大

（六）【小结】

本节的思维导图

（七）【作业】学生自行完成本节自己的思维导图，并总结变压器动态分析的解

题步骤，完成相应练习题。

【板书设计】

5.4变压器________

一、变压器的结构3J

1、构造：闭合铁芯、原线圈、副线圈2、符号：5柔5

二、变压器的工作原理招

1、互感现象一rlI—

2、能量转化：电能一一磁场能一一电能

三、实验：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系

四、理想变压器

1、定义：没有能量损失的变压器

2、电压关系：力=区

U2n2

3、功率关系：P片P出

71_n2

4、电流关系：刀=丁

学情分析:

学生基础一般，对前面电磁感应还不是特别理解，但脑

海里已有一定的印象，需要教师在讲解变压器原理时需要多

引导，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，

以及交流电的特点。

学生对变压器会感觉比较陌生，教学中课根据实际情况

向学生进行介绍，如图片、实物，以及利用是多媒体设备展

示相关的视频资源，以提高学生学习的兴趣和开阔学生的眼

界。

效果分析：

本节课学生进行了自主学习、合作探究、小组实验、学生板演讲

解、平板互动等方式，通过平板电脑的数据反馈系统来看，本节课学

生的知识掌握的程度效果较为理想，但个别难点比如变压器与交变电

流的知识的结合、变压器的动态分析及学生的审题扔需通过后续的训

练进一步强化提升。

在课堂教学氛围中，学生的自主学习参与度很好，但是小组的合

作学习仍需进一步加强，本节课由于平板智慧系统的使用，小组的合

作交流较少。

在本节课当中，也贯穿了较多的多媒体信息技术技术的应用，从

效果来看给学生带来了比较直观的实验现象，将抽象的问题的具体化。

变压器教材分析：

《变压器》是物理选修3—2第五章《交变电流》第4节的内

容。变压器也是交流电路中常见的一种电器设备,它是建立在电磁

感应现象的基础上，是电磁感应教学的进一步延伸，同时，是远

距离输电不可缺少的装置，为学习远距离输电奠定了基础，所以

这一节在物理的学习过程中起着承上启下的重要作用。即是本章

重点内容之一，也是高考的热点之一。

评测练习：

【当堂训练】

1.理想变压器原、副线圈的电流为312,电压为5、S,功率为Pl、P2,关于

它们的关系，正确的是（）

A./2由/1决定B.U2与负载有关

C.Pi由P2决定D.L/i由U2决定

2.理想变压器的原线圈的匝数为110匝，副线圈匝数为660匝，若原线圈接在6V

的电池上，则副线圈两端电压为（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功率增加

为原来的2倍（）

A.次级线圈的匝数增加为原来的2倍

B.初级线圈的匝数增加为原来的2倍

C.负载电阻变为原来的2倍

D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2倍

4.（多选）如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为3：1,L、Lz、L3为三个规格

均为“9V6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图

像如图乙所示。则以下说法中正确的是（）

D.变压器副线圈两端交变电流的频率T

为50Hz

5.（多选）（2014•济南高二检测）如图所示为一理想变压器,K—

为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,Ui为加在原线依

圈上的电压,L为通过原线圈的电流,则（）

A.保持Ui及P的位置不变,K由a合到b时,h将增大

B.保持P的位置及Ui不变,K由b合到a时,R消耗功率将减小

C.保持Ui不变,K合在a处，使P上滑,L将增大

D.保持P的位置不变,K合在a处，若Ui增大,h