2024-2025學(xué)年高中物理 第五章 交變電流 4 變壓器（4）教案 新人教版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第五章交變電流4變壓器（4）教案新人教版選修3-2主備人備課成員教材分析本節(jié)課為人教版選修3-2《物理》第五章第4節(jié)“變壓器”。該節(jié)內(nèi)容是學(xué)生對交變電流知識體系的進一步深化，主要講解變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握變壓器的原理，能運用變壓器的相關(guān)知識解決實際問題。

本節(jié)課內(nèi)容與生活實際緊密相連，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實際的能力。同時，本節(jié)課也是對電磁學(xué)知識體系的重要補充，為后續(xù)學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)、電磁波等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、討論等方式，深入理解變壓器的工作原理，提高其分析問題和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究和科學(xué)態(tài)度。通過學(xué)習(xí)變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用，使學(xué)生能夠建立正確的物理觀念，理解電磁學(xué)的基本原理；通過分析變壓器的相關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)思維解決實際問題的能力；通過觀察、思考、討論等方式，提高學(xué)生實驗探究的能力，培養(yǎng)其觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、設(shè)計實驗、分析結(jié)果的科學(xué)態(tài)度。同時，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與生活實際相結(jié)合，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實際的能力，提高其對物理學(xué)科的興趣和熱情。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

（1）理解變壓器的工作原理：學(xué)生需要掌握變壓器的工作原理，包括原線圈輸入變化的電流時，副線圈中產(chǎn)生變化的磁場，進而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，以及原副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比等。

（2）掌握變壓器的構(gòu)造：學(xué)生需要了解變壓器的構(gòu)造，包括鐵芯、原線圈、副線圈等，以及各部分的作用。

（3）掌握變壓器的應(yīng)用：學(xué)生需要了解變壓器在生活中的應(yīng)用，如電力系統(tǒng)中的電壓變換、電子設(shè)備中的電源適配器等。

2.教學(xué)難點

（1）理解變壓器的工作原理：學(xué)生難以理解原線圈輸入變化的電流時，副線圈中產(chǎn)生變化的磁場，進而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原理，以及原副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比的關(guān)系。

（2）掌握變壓器的構(gòu)造：學(xué)生難以理解鐵芯的作用，以及原線圈和副線圈之間的電磁感應(yīng)原理。

（3）掌握變壓器的應(yīng)用：學(xué)生難以理解變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，如電壓變換的原理和過程，以及電子設(shè)備中電源適配器的工作原理。

針對以上重點和難點，教師在教學(xué)過程中應(yīng)舉例講解，如通過實驗演示變壓器的工作原理，利用實際應(yīng)用案例解釋變壓器的應(yīng)用，以及通過繪制原副線圈的電磁場分布圖，幫助學(xué)生深入理解變壓器的構(gòu)造和工作原理。同時，教師應(yīng)采取提問、討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和探究，提高其對變壓器的理解和應(yīng)用能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師的講解，引導(dǎo)學(xué)生了解變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用，使學(xué)生掌握基本概念和理論知識。

2.討論法：組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享對變壓器的理解和觀點，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

3.實驗法：安排實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體驗變壓器的工作過程，增強學(xué)生的實踐操作能力和實證思維能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件、視頻等資源，生動展示變壓器的工作原理和構(gòu)造，增強學(xué)生的直觀感受和理解。

2.教學(xué)軟件：運用教學(xué)軟件進行模擬實驗，讓學(xué)生更直觀地觀察變壓器的工作過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

3.互動平臺：利用互動平臺進行在線問答、討論等活動，促進學(xué)生與教師之間的互動，及時解答學(xué)生的疑問，提高教學(xué)效果。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《變壓器》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過電壓不匹配的情況？”（舉例說明）這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索變壓器的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解變壓器的基本概念。變壓器是一種用來改變交流電壓的電氣設(shè)備，它通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電壓的變換。（詳細(xì)解釋概念）

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了變壓器在實際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決電壓不匹配的問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)變壓器的工作原理和電壓變換規(guī)律這兩個重點。對于構(gòu)造和應(yīng)用的難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與變壓器相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進行一個簡單的變壓器模型實驗操作。這個操作將演示變壓器的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了變壓器的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對變壓器的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。拓展與延伸1.提供了與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料，包括學(xué)術(shù)文章、實際應(yīng)用案例等，以便學(xué)生更深入地了解變壓器的原理和應(yīng)用。例如，可以提供一篇關(guān)于變壓器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生了解變壓器在電力系統(tǒng)中的重要性和作用。另外，還可以提供一些實際應(yīng)用案例，如變壓器在工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)确矫娴膽?yīng)用，讓學(xué)生了解變壓器在現(xiàn)實生活中的重要性。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究，提出一些與變壓器相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探索。例如，可以讓學(xué)生研究變壓器在不同頻率下的工作原理和性能，或者讓學(xué)生探索變壓器在節(jié)能環(huán)保方面的作用和意義。通過這些問題，學(xué)生可以進一步深入理解變壓器的原理和應(yīng)用，提高其物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。教學(xué)反思與改進在講授《變壓器》這一課時，我嘗試了多種教學(xué)方法和手段，希望能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握變壓器的原理和應(yīng)用。在導(dǎo)入新課時，我通過提問的方式引發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心，大多數(shù)學(xué)生都能積極參與討論。在講授新課時，我詳細(xì)解釋了變壓器的工作原理和構(gòu)造，并通過實驗和案例分析讓學(xué)生更好地理解了變壓器的重要性。在小組討論和實踐活動環(huán)節(jié)，學(xué)生們的參與度很高，他們通過實際操作和討論進一步加深了對變壓器的理解。

然而，在教學(xué)過程中我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先，部分學(xué)生在理解變壓器的原理時仍然存在困難，尤其是對于電磁感應(yīng)的理解。其次，部分學(xué)生在實驗操作和小組討論中表現(xiàn)得不夠積極，可能是因為他們對變壓器的原理還不夠理解或者對實驗操作不感興趣。此外，我也發(fā)現(xiàn)自己在課堂上的提問和引導(dǎo)方面還有待提高，有時候?qū)W生的回答并沒有得到很好的引導(dǎo)和拓展。

針對以上問題，我計劃在未來的教學(xué)中進行以下改進。首先，我會通過更多的實驗和實際案例來幫助學(xué)生理解變壓器的原理，例如，可以讓學(xué)生觀察和分析日常生活中的變壓器設(shè)備，如電力變壓器和電子設(shè)備中的電源適配器等。其次，我會加強對學(xué)生的引導(dǎo)和鼓勵，鼓勵他們積極參與實驗操作和小組討論，例如，可以在實驗操作前提出一些引導(dǎo)性的問題，讓學(xué)生思考和預(yù)測實驗結(jié)果。此外，我也會注意調(diào)整自己的教學(xué)方式，通過更多的提問和討論來激發(fā)學(xué)生的思考和興趣。板書設(shè)計①變壓器原理：

-電磁感應(yīng)：N1匝線圈產(chǎn)生的磁場變化，引起N2匝線圈中的電動勢。

-電壓變換：U1/U2=N1/N2（電壓比等于線圈匝數(shù)比）

-電流變換：I1/I2=N2/N1（電流比等于線圈匝數(shù)比的倒數(shù)）

②變壓器構(gòu)造：

-鐵芯：導(dǎo)磁介質(zhì)，集中磁場，減少能量損耗。

-原線圈：輸入電壓，產(chǎn)生變化的磁場。

-副線圈：輸出電壓，利用電磁感應(yīng)原理。

③變壓器應(yīng)用：

-電力系統(tǒng)：電壓變換，滿足不同用電需求。

-電子設(shè)備：電源適配器，電壓匹配，設(shè)備正常工作。

板書設(shè)計要求簡潔明了，重點突出，易于學(xué)生理解和記憶。在設(shè)計中，我采用了列表的形式，將變壓器的原理、構(gòu)造和應(yīng)用分別列出來，并用箭頭和圖示來表示它們之間的關(guān)系。這樣的設(shè)計不僅有助于學(xué)生理清思路，還能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。同時，我在板書中加入了一些關(guān)鍵詞和句子，如“電磁感應(yīng)”、“電壓變換”、“電流變換”等，這些都是學(xué)生需要重點掌握的知識點。我還嘗試在板書中加入一些藝術(shù)性和趣味性的元素，如使用不同顏色標(biāo)注不同的部分，或者加入一些簡單的圖標(biāo)來表示變壓器的各個部分。這樣的設(shè)計不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，還能夠幫助他們更好地記憶和理解變壓器的相關(guān)知識。課后作業(yè)1.計算題：一個變壓器的原線圈匝數(shù)為500，副線圈匝數(shù)為200，原線圈電壓為220伏，求副線圈電壓。

答案：副線圈電壓=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈匝數(shù)=(220伏×500匝)/200匝=550伏。

2.分析題：一個變壓器的原線圈電壓為220伏，副線圈電壓為380伏，原線圈匝數(shù)為400，求副線圈匝數(shù)。

答案：副線圈匝數(shù)=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈電壓=(220伏×400匝)/380伏=444匝。

3.應(yīng)用題：一個變壓器的原線圈匝數(shù)為1000，副線圈匝數(shù)為500，原線圈輸入電流為2安，求副線圈輸出電流。

答案：副線圈輸出電流=(原線圈輸入電流×原線圈匝數(shù))/副線圈匝數(shù)=(2安×1000匝)/500匝=4安。

4.設(shè)計題：設(shè)計一個變壓器，原線圈電壓為110伏，副線圈電壓為220伏，要求副線圈輸出電流為1安，求原線圈匝數(shù)和副線圈匝數(shù)。

答案：原線圈匝數(shù)=(副線圈電壓×副線圈匝數(shù))/副線圈電壓=(220伏×10匝)/220伏=10匝；副線圈匝數(shù)=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈電