高中二年級(jí)上學(xué)期物理《變壓器》教學(xué)設(shè)計(jì)

《3.3變壓器》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析《變壓器》是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》選擇性必修第二冊(cè)第三章第三節(jié)的內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)要求為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)解讀》對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀為：本條目要求教師引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究的方法來(lái)認(rèn)識(shí)變壓器的原理及其原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。教學(xué)設(shè)計(jì)中要考慮讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，分析實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因，并分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。本節(jié)微課的內(nèi)容是變壓器原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。二、學(xué)情分析高二學(xué)生邏輯思維、歸納總結(jié)能力已經(jīng)日漸提高，掌握了一定的科學(xué)研究方法，對(duì)于探究類的實(shí)驗(yàn)也不再陌生。學(xué)生也已經(jīng)學(xué)習(xí)了互感現(xiàn)象和交變電流，對(duì)電磁學(xué)研究方法有一些了解，所以理論分析學(xué)生應(yīng)該能夠做出。三、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)①物理觀念：理解并熟練應(yīng)用理想變壓器的原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，電流與匝數(shù)的關(guān)系。②科學(xué)思維：通過(guò)探究理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，電流與匝數(shù)的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理、科學(xué)論證等思維能力。通過(guò)將實(shí)際變壓器抽象出理想變壓器的過(guò)程，讓學(xué)生了解理想化模型在物理學(xué)研究中的重要性。③科學(xué)探究：通過(guò)對(duì)理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系的應(yīng)用，體會(huì)物理模型建立的重要意義。④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)對(duì)變壓器的能量轉(zhuǎn)化和損耗的分析，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源的意識(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重難點(diǎn)】探究理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系五、教學(xué)過(guò)程生產(chǎn)生活中有各種變壓器，有的把低壓升為高壓，有的把高壓降為低壓。變壓器是如何改變電壓的呢？實(shí)驗(yàn)：探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系1、輸入電壓不變，原線圈的匝數(shù)不變。實(shí)驗(yàn)步驟①把兩個(gè)線圈穿在鐵芯上，閉合鐵芯。②改變副線圈的匝數(shù)用交流電壓表測(cè)量輸出電壓。結(jié)論：U1與n1一定，U2與n2成正比2.輸入電壓不變，副線圈的匝數(shù)不變。結(jié)論：U1與n2一定，U2與n1成反比引出理想變壓器的定義現(xiàn)實(shí)中的變壓器：1．由于漏磁，通過(guò)原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差。2．原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗(銅損)，造成誤差。3．鐵芯中有磁損耗，產(chǎn)生渦流造成誤差。理想變壓器：我們把沒(méi)有能量損失的變壓器叫作理想變壓器。理想變壓器也是一個(gè)理想化模型。本章涉及的習(xí)題不做特殊說(shuō)明我們一般認(rèn)為是理想變壓器。理論推導(dǎo)：電壓與匝數(shù)關(guān)系的推導(dǎo)設(shè)穿過(guò)原線圈磁通量為Φ1，穿過(guò)副線圈磁通量為Φ2。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律原線圈副線圈其中n1和n2分別表示原線圈和副線圈的匝數(shù)。由于理想變壓器磁通量全部集中在鐵心內(nèi)Φ1=Φ2；于是是兩個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比。又由于理想變壓器原線圈或者副線圈兒有電