(教學(xué)設(shè)計(jì))第3章 素養(yǎng)提升課 變壓器的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(粵教版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第3章素養(yǎng)提升課變壓器的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(粵教版2019)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）(教學(xué)設(shè)計(jì))第3章素養(yǎng)提升課變壓器的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊(粵教版2019)教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第二冊（粵教版2019），第3章素養(yǎng)提升課變壓器的應(yīng)用。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.變壓器的原理：介紹變壓器的工作原理，包括原線圈、副線圈以及磁通量的變化。

2.變壓器的種類：講解不同種類的變壓器，如交流變壓器、直流變壓器、升壓變壓器、降壓變壓器等。

3.變壓器的計(jì)算：教授如何計(jì)算變壓器的匝數(shù)比，以及如何根據(jù)需要選擇合適的變壓器。

4.變壓器的應(yīng)用：介紹變壓器在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如電力系統(tǒng)、電子設(shè)備等。

5.變壓器的優(yōu)缺點(diǎn)：分析變壓器的優(yōu)點(diǎn)，如體積小、重量輕、效率高等，以及缺點(diǎn)，如損耗大、頻率限制等。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.物理觀念：使學(xué)生理解變壓器的工作原理，建立正確的物理觀念，能夠?qū)⒗碚撝R與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法分析問題、解決問題的能力，如通過計(jì)算匝數(shù)比來選擇合適的變壓器。

3.實(shí)驗(yàn)與探究：培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究的能力，如通過實(shí)驗(yàn)觀察變壓器的工作過程，進(jìn)一步理解其原理。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)的熱愛和興趣，培養(yǎng)他們追求真理、勇于探索的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。學(xué)情分析本節(jié)課的授課對象為高中物理選修第二冊的學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了基本的物理知識和一定的數(shù)學(xué)計(jì)算能力。在學(xué)習(xí)變壓器這一章節(jié)時(shí)，學(xué)生需要將已有的知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，理解并掌握變壓器的工作原理及其在生活中的應(yīng)用。

在學(xué)習(xí)層次上，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的知識基礎(chǔ)，能夠理解并應(yīng)用物理公式。但在實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)方面，部分學(xué)生可能還存在不足。因此，在教學(xué)過程中，需要關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行有針對性的教學(xué)。

在行為習(xí)慣方面，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度端正，積極參與課堂討論。但也有部分學(xué)生對物理學(xué)習(xí)興趣不足，容易產(chǎn)生消極情緒。針對這一情況，教師應(yīng)注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)設(shè)有趣的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)，讓他們在實(shí)踐中感受物理的魅力。

對于課程學(xué)習(xí)的影響，學(xué)生對變壓器的理解和掌握程度將直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。因此，在教學(xué)過程中，要關(guān)注學(xué)生的知識掌握情況，及時(shí)進(jìn)行反饋和引導(dǎo)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，通過培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力，使他們能夠?qū)⒗碚撝R運(yùn)用到實(shí)際問題中，提高解決問題的能力。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法：在本節(jié)課中，將采用講授法為主，結(jié)合案例研究、項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)等教學(xué)方法。通過講解變壓器的工作原理和應(yīng)用實(shí)例，使學(xué)生掌握相關(guān)知識。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享彼此的學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，提高他們的合作能力。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)：為了促進(jìn)學(xué)生參與和互動(dòng)，將組織以下教學(xué)活動(dòng)：

a.實(shí)驗(yàn)演示：安排一次變壓器的實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生親身體驗(yàn)變壓器的工作過程，加深對知識的理解。

b.角色扮演：讓學(xué)生扮演變壓器的原線圈和副線圈，通過實(shí)際操作模擬變壓器的工作原理，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

c.小組討論：引導(dǎo)學(xué)生針對變壓器的應(yīng)用實(shí)例展開小組討論，分享彼此的觀點(diǎn)和思考，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和溝通技巧。

3.確定教學(xué)媒體使用：在教學(xué)過程中，將利用多媒體課件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、視頻等教學(xué)媒體。通過生動(dòng)形象的課件展示變壓器的工作原理和應(yīng)用實(shí)例，幫助學(xué)生直觀地理解知識。同時(shí)，利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和視頻，讓學(xué)生親身體驗(yàn)變壓器的工作過程，提高他們的實(shí)踐能力。教學(xué)過程課堂導(dǎo)入：

大家好，今天我們要學(xué)習(xí)的是關(guān)于變壓器的應(yīng)用，這是高中物理選擇性必修第二冊的一個(gè)重點(diǎn)章節(jié)。在現(xiàn)實(shí)生活中，變壓器扮演著非常重要的角色，比如在電力系統(tǒng)中，變壓器能夠?qū)⒏邏弘娹D(zhuǎn)換為低壓電，以供我們?nèi)粘Ｊ褂?。那么，變壓器是如何工作的呢？它的原理又是什么呢？讓我們一起探索一下?/p>

新課內(nèi)容講解：

首先，讓我們來了解一下變壓器的基本原理。變壓器主要由原線圈、副線圈和鐵芯組成。當(dāng)交流電流通過原線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變磁場，這個(gè)磁場會(huì)穿過鐵芯，影響到副線圈中的電流。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，副線圈中的電流會(huì)因?yàn)樵€圈中的磁場變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢，從而實(shí)現(xiàn)電壓的升降。

現(xiàn)在，讓我們來進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)，親自觀察變壓器的工作過程。我們將使用一個(gè)簡易的變壓器裝置，通過實(shí)際操作，觀察電壓的變化，進(jìn)一步理解變壓器的原理。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們來進(jìn)行小組討論。請每個(gè)小組分享一下你們的觀察結(jié)果，以及對于變壓器工作原理的理解。同時(shí)，大家可以討論一下，變壓器在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用，以及它們的工作原理是什么。

最后，我將給大家介紹一下如何計(jì)算變壓器的匝數(shù)比，以及如何根據(jù)需要選擇合適的變壓器。這是我們在實(shí)際應(yīng)用中必須要掌握的知識點(diǎn)。

課堂小結(jié)：

課后作業(yè)：

請大家課后完成教材上的相關(guān)練習(xí)題，加深對變壓器知識的理解。同時(shí)，大家可以思考一下，還有哪些其他的電器設(shè)備也是基于電磁原理工作的？它們的工作原理是什么？下節(jié)課我們將一起來探討這個(gè)問題。拓展與延伸1.閱讀材料：

-《變壓器設(shè)計(jì)與應(yīng)用》：詳細(xì)介紹了變壓器的設(shè)計(jì)原理、各種類型變壓器的應(yīng)用以及變壓器在電力系統(tǒng)中的作用。

-《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》：深入剖析了電磁感應(yīng)定律及其在各種電氣設(shè)備中的應(yīng)用，包括變壓器、發(fā)電機(jī)等。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究不同種類的變壓器（如交流變壓器、直流變壓器、升壓變壓器、降壓變壓器等），了解它們的工作原理及其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。

-探究變壓器在電力系統(tǒng)中的作用，了解電力系統(tǒng)中變壓器的重要性和地位。

-分析變壓器在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用，如電力系統(tǒng)、電子設(shè)備等，了解變壓器在日常生活和工作中的重要性。

-深入研究變壓器的效率、損耗等性能指標(biāo)，探討如何提高變壓器的性能和降低損耗。

-思考電磁原理在其他電器設(shè)備中的應(yīng)用，如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電磁爐等，探究這些設(shè)備的工作原理及其與變壓器的異同。反思改進(jìn)措施特色與創(chuàng)新：

1.實(shí)驗(yàn)演示：通過實(shí)際操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)變壓器的工作過程，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和興趣。

2.角色扮演：讓學(xué)生扮演變壓器的原線圈和副線圈，通過實(shí)際操作模擬變壓器的工作原理，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.小組討論：引導(dǎo)學(xué)生針對變壓器的應(yīng)用實(shí)例展開小組討論，分享彼此的觀點(diǎn)和思考，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和溝通技巧。

存在主要問題：

1.教學(xué)管理：在實(shí)驗(yàn)過程中，部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作不熟悉，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

2.教學(xué)方法：在講解變壓器原理時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對理論知識的理解不夠深入，需要更多的實(shí)例和實(shí)際操作來輔助理解。

3.教學(xué)評價(jià)：評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對變壓器的理解和掌握程度不夠，需要更多的反饋和指導(dǎo)。

改進(jìn)措施：

1.教學(xué)管理：在實(shí)驗(yàn)前，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)，確保他們熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.教學(xué)方法：在講解變壓器原理時(shí)，結(jié)合更多的實(shí)例和實(shí)際操作，幫助學(xué)生深入理解理論知識。

3.教學(xué)評價(jià)：通過課堂提問、小組討論、課后作業(yè)等多種方式，及時(shí)獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，針對學(xué)生的不足進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。

4.增加課后輔導(dǎo)：對于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，提供課后輔導(dǎo)機(jī)會(huì)，幫助他們鞏固知識點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效果。

5.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：提供相關(guān)的拓展閱讀材料，鼓勵(lì)學(xué)生思考變壓器在日常生活和工作中的應(yīng)用，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和思考能力。典型例題講解例題1：

題目：一個(gè)理想變壓器的原線圈匝數(shù)為1000圈，副線圈匝數(shù)為2000圈。若原線圈接入交流電壓220V，求副線圈的輸出電壓。

解答：

根據(jù)變壓器的匝數(shù)比公式：

$$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$$

代入原線圈和副線圈的匝數(shù)：

$$\frac{220V}{U_2}=\frac{1000}{2000}$$

解得：

$$U_2=\frac{220V\times2000}{1000}=440V$$

例題2：

題目：一個(gè)變壓器的原線圈匝數(shù)為1000圈，副線圈匝數(shù)為2000圈。若原線圈接入交流電壓220V，副線圈輸出電流為2A，求原線圈的輸入電流。

解答：

根據(jù)變壓器的電流比公式：

$$\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}$$

代入原線圈和副線圈的匝數(shù)：

$$\frac{I_1}{2A}=\frac{2000}{1000}$$

解得：

$$I_1=4A$$

例題3：

題目：一個(gè)升壓變壓器的原線圈匝數(shù)為1000圈，副線圈匝數(shù)為2000圈。若原線圈接入交流電壓220V，副線圈輸出電壓為440V，求原線圈的輸入電壓。

解答：

根據(jù)變壓器的電壓比公式：

$$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$$

代入原線圈和副線圈的匝數(shù)及輸出電壓：

$$\frac{U_1}{440V}=\frac{1000}{2000}$$

解得：

$$U_1=220V$$

例題4：

題目：一個(gè)降壓變壓器的原線圈匝數(shù)為1000圈，副線圈匝數(shù)為2000圈。若原線圈接入交流電壓220V，副線圈輸出電壓為110V，求原線圈的輸入電壓。

解答：

根據(jù)變壓器的電壓比公式：

$$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$$

代入原線圈和副線圈的匝數(shù)及輸出電壓：

$$\frac{U_1}{110V}=\frac{1000}{2000}$$

解得：

$$U_1=220V$$

例題5：

題目：一個(gè)變壓器的原線圈匝數(shù)為1000圈，副線圈匝數(shù)為2000圈。若原線圈接入交流電壓220V，副線圈輸出電壓為110V，求原線圈的輸入電壓。

解答：

根據(jù)變壓器的電壓比公式：

$$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$$

代入原線圈和副線圈的匝數(shù)及輸出電壓：

$$\frac{U_1}{110V}=\frac{1000}{2000}$$

解得：

$$U_1=220V$$課堂課堂評價(jià)：

作業(yè)評價(jià)：

對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在批改作業(yè)時(shí)，注意學(xué)生的解題思路是否清晰，計(jì)算是否準(zhǔn)確，對于錯(cuò)誤的地方，給出具體的修改建議。在點(diǎn)評時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，并提出他們對學(xué)習(xí)的內(nèi)容和方法的建議，以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和效果。

小組討論評價(jià)：

在小組討論中，觀察學(xué)生的參與程度和合作能力。對于積極參與討論、分享觀點(diǎn)的學(xué)生，給予肯定和鼓勵(lì)。對于參與度不高、被動(dòng)接受的學(xué)生，鼓勵(lì)他們更多地參與到討論中，提出自己的觀點(diǎn)和問題，以提高他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和批判性思維能力。

課外拓展評價(jià)：

對于完成課外拓展閱讀的學(xué)生