新高考物理一轮复习教案第11章第2讲变压器电能的输送（含解析）

新高考物理一轮复习教案第11章第2讲变压器电能的输送（含解析）授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本节课以“变压器电能的输送”为主题，旨在帮助学生深入理解变压器的工作原理及其在电力传输中的应用。通过结合实际案例，引导学生掌握变压器的基本原理和电能传输的效率，为后续学习电能传输和电力系统打下坚实基础。核心素养目标1.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，理解变压器在电能传输中的作用。

2.提升学生分析电路和电路元件性能的能力，增强对电磁感应现象的认识。

3.培养学生科学探究精神，通过实验探究变压器的工作原理和效率。学习者分析1.学生已经掌握了电磁感应的基本原理，能够理解法拉第电磁感应定律，并能够应用闭合电路中的感应电流计算公式。此外，学生对电感器和电容器的基本特性也有所了解。

2.学生对物理实验和实际应用具有浓厚兴趣，能够积极参与课堂讨论和实验活动。学习风格上，部分学生可能偏向于直观理解和动手操作，而另一部分学生则更倾向于通过公式和理论分析。

3.学生在学习变压器电能输送时可能遇到的困难包括：理解变压器原副线圈电压和电流的关系、计算变压器的效率、以及分析变压器的实际应用中的能量损耗。此外，对于电路复杂性和电磁场概念的抽象性，一些学生可能会感到挑战。教学资源1.教学课件：变压器电能输送原理及效率计算

2.实验器材：变压器、示波器、电源、电流表、电压表

3.信息化资源：变压器相关动画演示视频、在线实验平台

4.教学手段：黑板、投影仪、实物教具（变压器模型）教学过程一、导入（约5分钟）

1.激发兴趣：通过提问“如何提高电能传输的效率？”来引导学生思考，激发学生对变压器电能输送的兴趣。

2.回顾旧知：简要回顾电磁感应、电路和能量转换的相关知识，为学习变压器电能输送做好铺垫。

二、新课呈现（约20分钟）

1.讲解新知：详细讲解变压器的基本原理、原副线圈电压和电流的关系、变压器的效率计算方法。

2.举例说明：通过实际生活中的变压器应用案例，如电力输送、家用电器等，帮助学生理解变压器电能输送的原理。

3.互动探究：组织学生进行小组讨论，探究变压器在不同场景下的应用，如升压变压器和降压变压器。

三、巩固练习（约15分钟）

1.学生活动：让学生分组进行实验，通过实际操作变压器，观察并记录原副线圈电压、电流的变化，加深对变压器电能输送的理解。

2.教师指导：针对学生在实验过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助。

四、总结与反思（约5分钟）

1.总结：引导学生回顾本节课所学内容，强调变压器电能输送的原理和重要性。

2.反思：鼓励学生思考如何将变压器电能输送的原理应用于实际生活中，提高电能传输的效率。

五、课后作业（约10分钟）

1.完成课后练习题，巩固所学知识。

2.查阅资料，了解变压器在电力系统中的应用和发展趋势。

教学过程中，教师需关注以下几点：

1.注重理论与实践相结合，引导学生将所学知识应用于实际问题。

2.鼓励学生积极参与课堂讨论和实验活动，培养合作精神和创新意识。

3.根据学生的学习情况，适时调整教学内容和进度，确保每位学生都能掌握所学知识。

4.关注学生的个体差异，针对不同学生的学习需求，给予个性化的指导和帮助。学生学习效果1.知识掌握：学生在学习完变压器电能的输送后，能够准确理解变压器的工作原理，掌握变压器原副线圈电压和电流的关系，以及变压器的效率计算方法。他们能够运用这些知识解释变压器在实际电力传输中的应用，如升压和降压变压器的作用。

2.能力提升：通过本节课的学习，学生的物理思维能力得到提升，他们能够分析复杂的电路问题，理解电磁感应现象在实际应用中的体现。学生的逻辑推理能力和问题解决能力在处理变压器相关问题时得到锻炼。

3.实践操作：学生在实验环节中动手操作变压器，通过实际测量和记录数据，提高了实验技能。他们学会了如何设置实验方案，如何使用测量工具，以及如何分析实验结果。

4.应用能力：学生能够将变压器电能输送的知识应用于日常生活，例如解释家用电器的电源适配器为什么使用变压器，以及理解高压输电线路中变压器的必要性。

5.科普意识：通过学习变压器，学生对于电磁学领域的科普知识有了更深入的认识，增强了他们对物理科学的兴趣和好奇心。

6.团队合作：在小组讨论和实验活动中，学生学会了如何与他人合作，共同解决问题。他们学会了倾听他人的意见，尊重不同的观点，并在团队中发挥自己的作用。

7.创新思维：在面对变压器效率提升的问题时，学生能够提出创新性的解决方案，如使用更高效的变压器材料或设计更优化的变压器结构。

8.自主学习：学生在完成课后作业和拓展阅读后，能够自主探索变压器电能输送的更多相关知识，提高了自主学习的能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾变压器的基本原理，强调电磁感应是变压器工作的核心。

2.总结变压器原副线圈电压和电流的关系，即电压比等于匝数比，电流比等于匝数比的倒数。

3.讲解变压器效率的概念，指出理想变压器的效率为100%，实际变压器由于损耗存在，效率低于100%。

4.强调变压器在电能输送中的重要性，指出变压器能够有效减少输电线路的损耗，提高电能传输效率。

当堂检测：

1.单选题：一个理想变压器原线圈接入220V电压，副线圈输出110V电压，副线圈电流是原线圈电流的多少倍？（A.1倍B.2倍C.0.5倍D.4倍）

2.判断题：变压器的效率越高，输出的电能就越多。（正确/错误）

3.填空题：变压器的效率η=__________，其中U1和U2分别为变压器的原、副线圈电压；I1和I2分别为变压器的原、副线圈电流。

4.简答题：简述变压器在电力传输中的作用。

5.应用题：一升压变压器，原线圈接入220kV电压，副线圈输出500kV电压，若原线圈电流为10A，求副线圈电流。课后作业1.实验分析题：某学生进行变压器实验，测量了原线圈和副线圈的电压、电流，并记录了实验数据如下表所示。请根据实验数据，计算变压器的变压比和变流比，并分析实验过程中可能存在的误差来源。

|原线圈电压(U1)|副线圈电压(U2)|原线圈电流(I1)|副线圈电流(I2)|

|-----------------|-----------------|-----------------|-----------------|

|220V|110V|0.2A|1A|

2.理论应用题：一电力系统采用升压变压器将电压从220kV升至500kV，若输电线路的电阻为100Ω，求升压变压器原线圈和副线圈的匝数比。

3.变压器效率计算题：一降压变压器，原线圈接入电压为220V，副线圈输出电压为110V，原线圈输入功率为2kW，若变压器损耗为400W，求变压器的效率。

4.实际问题分析题：某城市居民区用电高峰时段，电压下降至190V，若居民区负荷为100kW，求变压器副线圈应输出的电压是多少？

5.变压器损耗分析题：一变压器，原线圈接入电压为220V，副线圈输出电压为110V，原线圈电流为5A，副线圈电流为10A。若变压器铜损为100W，铁损为50W，求变压器的总损耗。

答案：

1.变压比：U1/U2=220V/110V=2，变流比：I2/I1=10A/0.2A=50。

可能存在的误差来源：电压表和电流表的读数误差、测量工具的精度、实验操作不规范等。

2.升压变压器匝数比：N1/N2=U1/U2=220kV/500kV=0.44。

3.变压器效率：η=(输入功率-损耗)/输入功率=(2kW-400W)/2kW=0.8。

4.副线圈输出电压：U2=U1*(负荷功率/居民区负荷)=190V*(100kW/100kW)=190V。

5.变压器总损耗：P损=铜损+铁损=100W+50W=150W。板书设计①变压器的基本原理

-电磁感应

-法拉第电磁感应定律

-电压与匝数成正比

②变压器的参数

-原副线圈电压比：U1/U2=N1/N2

-原副线圈电流比：I1/I2=N2/N1

-变压器的效率：η=(P2-P损)/P2

③变压器的应用

-升压变压