2024-2025学年高中物理第五章交变电流4变压器4教案新人教版选修3-2

PAGE1-变压器一．教学目标【学问和技能】

1、知道变压器的构造．知道变压器是用来变更沟通电压的装置．2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．

3、驾驭志向变压器工作规律并能运用解决实际问题．

4、理解志向变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．

5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简洁的变压器的电流关系问题．6、知道课本中介绍的几种常见的变压器．【过程和方法】

1、通过视察演示试验，培育学生物理视察实力和正确读数的习惯．

2、从变压器工作规律得出过程中培育学生处理试验数据及总结概括实力．3、从志向变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．【情感、看法、价值观】

1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．3、培育学生敬重事实，实事求是的科学精神和科学看法．二．教学重点、难点

重点：变压器工作原理及工作规律．

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．三．教学仪器

多媒体四．教学方法

讲授演绎推理五．教学过程（一）引入新课情境引入多媒体展示介绍生活中的一些用电器的运用电压，并通过这些提出问题：在我们运用的各种电器中，所需电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？从而引入本节课——《变压器》，同时介绍变压器是变更沟通电压的设备。（二）进入新课1.多媒体展示生活中的一些变压器的图片，引入变压器的构造，并通过视频进一步了解变压器的构造。（1）闭合铁芯（2）原线圈（初级线圈）（3）副线圈（次级线圈）介绍变压器的示意图以及电路符号。2.变压器的原理课本中的思索与探讨：把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到沟通电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上。小灯泡可能发光吗？说出你的道理。让学生分析，然后通过播放视频动画分析得到变压器的原理。变压器通过闭合铁芯，利用互感实现了：电能-磁场能-电能的转化。3.变压器变压规律通过播放试验的视频，总结得到变压器的变压规律：变压器原副线圈电压与匝数成正比。、（1）介绍志向变压器模型

志向变压器是一种志向模型．志向变压器是实际变压器的近似．志向变压器有三个特点：

（a）线圈绕组的电阻不计，无能损现象．

（b）铁芯中的电流不计，铁芯不发热，无能损现象．（c）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样．每匝线圈中所产生感应电动势相等．

说明：大型变压器能量损失都很小，可看作志向变压器，本章探讨的变压器可当作志向变压器处理．

(2)志向变压器的变压原理

变压器工作的原理是互感现象，互感现象即是变压器变压的成因．当变压器原线圈上加上交变电压，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势．假如副线圈电路是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量．这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势．在原、副线圈中由于有交变电流而发生的相互感应现象，叫做互感现象．

在变压器工作时，由于原、副线圈运用同一个铁芯，因而穿过原、副线圈（每匝）的磁通量Φ及磁通量的变更率均相同，在原、副线圈产生的感应电动势与它们的匝数成正比．从而进行理论推导变压器与副线圈电压和匝数关系。（师生共同完成）设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为E1＝N1eq\f(ΔΦ1,Δt)E2＝N2eq\f(ΔΦ2,Δt)在忽视漏磁的状况下，ΔΦ1＝ΔΦ2，由此可得eq\f(E1,E2)＝eq\f(N1,N2)在忽视线圈电阻的状况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1＝E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2＝E2。于是得到eq\f(U1,U2)＝eq\f(N1,N2)理论推导与试验结论一样，进一步证明电压与匝数成正比并介绍升压变压器和降压变压器当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器。当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器。做一道练习题加深对这一结论的理解和记忆4.变压器的电流规律依据志向变压器输出功率等于输入功率P出＝P入（师生共同完成）据P出＝U2I2，P入＝U1I1及P出＝P入得：U2I2＝U1I1则：eq\f(I1,I2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(N2,N1)．分析得到电流规律：一个原线圈对应一个副线圈的时候，原副线圈电流与匝数成反比。思索：假如是一个原线圈和多个副线圈时，电流的变更规律如何？任然依据志向变压器输出功率等于输入功率P出＝P入，输入端的安匝数等于输出端安匝数之和，即做一道练习题巩固理解六、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，即当仅有一组原副线圈时可简化为七、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教学板书第四节变压器变压器构造原理：互感现象变压器主副线圈电压、电流、功率的关系八、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