新人教版高中物理選修3－2第五章《變壓器》精品教案

1、新人教版高中物理選修32第五章變壓器精品教案課題5.4變壓器課型新授課課時(shí)1教學(xué)目的（一）知識(shí)與技能1知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的工作原理。2理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題。3理解變壓器的電流關(guān)系和功率關(guān)系4了解常見的互感器（二）過程與方法在分析變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的。2培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1理想變壓器原副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系、電流與匝數(shù)之間的關(guān)系。2理想變壓器中輸出功率和輸入功率之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)理解變壓器電壓關(guān)系

2、、功率關(guān)系及電流關(guān)系之間的內(nèi)在聯(lián)系。教學(xué)方法理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要改變交流的電壓.大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流，電壓有幾萬伏，而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。用電器額定工作電壓用電器額定工作電壓隨身聽3v機(jī)床上的照明燈36v掃描儀12v防身器3000v手機(jī)充電器4.2v 4.4v5.3v黑白電視機(jī)顯像管幾萬伏錄音機(jī)6v 9v 12v彩色電視機(jī)顯像管十幾萬伏我們發(fā)現(xiàn)不同的用電器所需的額定電壓是不同的，但是我國民用供電電壓均為220v，怎樣才能讓這些工作電壓不同的用電器正常工

3、作呢？二、自主、合作、探究思考與討論：右圖中為了使小燈泡發(fā)光，對(duì)于左側(cè)的電源有什么要求？并說明原因。（提示：恒定電流、交變電流）結(jié)論：變壓器要正常工作，其電源必須是 ，變壓器的原理是 。變壓器的原理閱讀課本40頁第一段，根據(jù)右圖簡(jiǎn)要說明變壓器的構(gòu)造。（組成及各部分名稱）思考與討論1、當(dāng)變壓器原線圈接交流電時(shí)，原線圈中的電流發(fā)生變化，從而在鐵芯里產(chǎn)生了磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)是怎么變化的？2、副線圈里的磁場(chǎng)是怎樣變化的？副線圈中是否會(huì)存在感應(yīng)電流？原因是什么？要點(diǎn)提示：原副線圈里面的電壓具有相同的周期、頻率，二者都為正余弦交流電。（為什么）探究：在輸入電壓一定時(shí)，原線圈、副線圈取不同的匝數(shù)，副線圈輸出的電

4、壓也不一樣，變壓器由此得名。那么，變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)有何關(guān)系呢？設(shè)：原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，穿過原、副線圈的磁通量的變化率均為/t（因?yàn)樵谕粋€(gè)鐵芯上，所以兩個(gè)線圈的磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率均相同）則原線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： e1= 副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e2 二者的比值為： e1/e2 = 重點(diǎn)依據(jù)：不考慮原副線圈的內(nèi)阻的情況下，原、副線圈中的電動(dòng)勢(shì)和線圈兩端的電壓相等。所以u(píng)1e1 u2e2結(jié)論：u1/u2= e1/e2= ，理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比，輸入電壓決定著輸出電壓。應(yīng)用：家庭用電為220v的交變電流，為了

5、得到高于220v的電壓，對(duì)于匝數(shù)有什么要求？這類變壓器成為升壓變壓器；為了得到低于220v的電壓，對(duì)于匝數(shù)有什么要求？這類變壓器成為 。鞏固練習(xí)1理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為110匝，副線圈匝數(shù)為660匝，若原線圈接在6 v的電池上，則副線圈兩端電壓為 （ ）a.36 v b.6 v c.1 vd.0 v2。上題中若原線圈接在220sin100t（v）的電源上則副線圈的電壓為（ ）副線圈磁通量變化率的最大值為（ ）探究：理想變壓器的輸出電流和輸入電流之間的關(guān)系1、從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度來分析變壓器里面的能量轉(zhuǎn)化情況。變壓器輸入的是 ，經(jīng)過原線圈轉(zhuǎn)化為 ，通過鐵芯傳遞到副線圈，經(jīng)過副線圈轉(zhuǎn)化為 。

6、2、對(duì)于理想變壓器來說是沒有能量損失的，所以理想變壓器輸入的能量等于輸出的能量，也就是理想變壓器的輸出功率等于輸入功率。（輸出功率決定輸入功率）3、理想變壓器原副線圈的電流關(guān)系是怎樣的？（提示：p=ui）結(jié)論：理想變壓器的原副線圈的電流之比為 。鞏固練習(xí)：1、一個(gè)理想變壓器，正常工作時(shí)，在原、副線圈上，下列物理量中一定相等的是（ ）a、交流的頻率 b、電流的有效值c、電功率 d、磁通量的變化率2、理想變壓器在使用中，下列說法中正確的是（ ）a、原線圈中輸入的電流，隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大b、原線圈中輸入的電壓，隨著副線圈中的輸出電流的增大而增大c、當(dāng)副線圈空載（斷路）時(shí)，原線圈中無電

7、流d、當(dāng)副線圈空載（斷路）時(shí)，原線圈上的電壓為零變壓器的應(yīng)用（互感器）：應(yīng)用：用于將高電壓變成低電壓，或?qū)⒋箅娏髯兂尚‰娏鞯淖儔浩?。這樣可以測(cè)量高電壓和大電流了。、電壓互感器要求：原線圈并聯(lián)進(jìn)電路，副線圈接交流電壓表，原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)。、電流互感器要求：原線圈串聯(lián)進(jìn)電路，副線圈接交流電流表，原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)。思考：下圖中哪個(gè)是電流互感器？哪個(gè)是電壓互感器？并說明理由。鞏固練習(xí)：如圖所示為兩個(gè)互感器，在圖中圓圈內(nèi)a、b表示電表，已知電壓比為100，電流比為10，電壓表的示數(shù)為220v，電流表的示數(shù)為10a，則（ ）a、a為電流表，b為電壓表b、a為電壓表，b為電流表c、線路輸送電

8、功率是2200wd、線路輸送電功率是2.2106w本節(jié)小結(jié)：一、變壓器的工作原理： 1、工作基礎(chǔ)：互感現(xiàn)象 2、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場(chǎng)能電能 3、理想變壓器 不計(jì)能量損失 p入p出二、理想變壓器的變壓規(guī)律 u1/u2=n1/n2 輸入電壓決定輸出電壓三、理想變壓器的功率關(guān)系： p入p出 輸出功率決定輸入功率電流關(guān)系： i1/i2=n2/n1 i1n1=i2n2展示不同電器，提出問題，讓學(xué)生思考（2分鐘）討論使小燈泡對(duì)于左側(cè)的電源有什么要求？（3分鐘）學(xué)生閱讀課本復(fù)述變壓器的構(gòu)造。（4分鐘）小組之間討論下列兩個(gè)問題（6分鐘）結(jié)合前面的電磁感應(yīng)定律思考回答下列問題，（5分鐘）完成左側(cè)的鞏固練習(xí)（4分鐘

9、）小組之間討論理想變壓器的能量轉(zhuǎn)化情況（5分鐘）結(jié)合功率的基本知識(shí)完成電流的關(guān)系（3分鐘）獨(dú)立完成左側(cè)的鞏固練習(xí)(4分鐘)了解互感器的原理和應(yīng)用（2分鐘）并思考左側(cè)問題（3分鐘）完成鞏固練習(xí)（2分鐘）總結(jié)本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)（2分鐘）備注課下練習(xí)1、一個(gè)正常工作的理想變壓器的原副線圈中，下列的哪個(gè)物理量不一定相等 （ ）a交流的頻率b電流的有效值c電功率d磁通量變化率2、理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為110匝，副線圈匝數(shù)為660匝，若原線圈接在6 v的電池上，則副線圈兩端電壓為（ ） a.36 vb.6 v c.1 vd.0 v3理想變壓器原、副線圈的電流為i1、i2，電壓為u1、u2，功率為p1、p2，

10、關(guān)于它們的關(guān)系，正確的是 （ ）a.i2由i1決定 b.u2與負(fù)載有關(guān)c.p1由p2決定 d.u1由u2決定4一臺(tái)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為221，當(dāng)原線圈兩端輸入u1=220sin314t v的交變電壓時(shí)，下列說法正確的是 （ ）a.副線圈兩端電壓為12 v b.副線圈接一10 電阻時(shí)，原線圈中的電流為1 a c.副線圈接一10 電阻時(shí)，原線圈中輸入功率為10 w d.變壓器鐵芯中磁通量變化率的最大值是220 v5、一臺(tái)理想變壓器原線圈為1320匝, 副線圈為60匝, 在副線圈上接上一個(gè)10的電阻, 通過它的電流強(qiáng)度為1a, 則原線圈的電壓為_v, 輸入功率是_w, 在其他條件不變時(shí), 若將副線圈匝數(shù)加倍, 則原線圈中電流將變?yōu)開a.6、理想變壓器有兩組副線圈，原線圈匝數(shù)n1=880匝，接到220v的交流電源上，現(xiàn)要使副線圈n2輸出電壓u2=5v，則n2= 匝，要使n3輸出電壓u3=250v，則應(yīng)使n3= 匝，當(dāng)副線圈n