高中物理-4 變壓器教學設計學情分析教材分析課后反思

變壓器教學設計

一、基本信息

學校

課名變壓器教師姓名

學科（版本）人教版選修3-2章節(jié)第五章第四節(jié)

學時一課時年級高二

二、教學目標

1.知識與技能：

（1）知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的工作原理。

（2）通過實驗理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關系，能應用它

分析解決有關問題。

（3）了解變壓器在生活中的應用。

2.過程與方法：

在探究變壓比和匝數(shù)比的關系中培養(yǎng)學生運用物理理想化模型分析問題、解

決問題的能力。

3.情感、態(tài)度、價值觀：

（1）使學生體會到能量守恒定律是普遍適用的。

（2）激發(fā)學生對科學的興趣和熱情，使他們了解變壓器在生活中的應用。

（3）進行科學態(tài)度、科學方法的教育，了解理想化模型在物理學研究中的

重要性。

【高考要求】II級：對所列知識要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關問題中識別和直接使用

知識點了解認識理解應用

變壓器的構(gòu)造J

變壓器的工作原理V

理想變壓器的電壓與匝數(shù)關系、電流關

系及功率關系

三、教學重難分析及解決措施

重點：理想變壓器原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關系；

難點：變壓器的動態(tài)分析。

解決方案：從日常生活中常見現(xiàn)象入手，通過實例和演示實驗總結(jié)規(guī)律，知識傳授遵循

由簡到繁，由淺入深，由定性到定量，從個別到一般的循序漸進的原則，最終實現(xiàn)教學目標，

掌握重點，在進行變壓器的動態(tài)分析講解時，注重解題方法與思路的講解，使學生形成這種

題型的解即思維，突破難點。

四、教學設計

一、展示學習目標

1.知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的應用。

2.知道變壓器的工作原理。

3.理解理想變壓器原、副線圈中電壓、電流和匝數(shù)的關系及功率。

二、進行預習問題反饋，通過平板的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能展示同學的預習答題情況，

并展示每一道預習檢測題的考察知識點

三、新課教學

（一）變壓器的結(jié)構(gòu)及原理

1.讓同學們利用平板進入網(wǎng)絡進行變壓器的構(gòu)造及常見變壓器的圖片進行搜索,

然后結(jié)合預習的變壓器原理的進行總結(jié)，由同學展示進行變壓器的構(gòu)造及原理的

分析講解，教師補充點評。

展示變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和畫出符號，如下圖所示：

2.變壓器的原理：互感,電能一磁場能一電能的轉(zhuǎn)化。

3.理想變壓器PFP2

（二）變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關系

1.學生通過平板觀看演示實驗的視頻。

2.由學生代表上臺進行實驗的操作展示。通過兩種實驗方式的結(jié)合進行數(shù)據(jù)分

析對比，得出實驗結(jié)論。并實驗步驟：

結(jié)論：通過實驗歸納分析u、s和〃I、物之間的定量關系=

當nKm時，可得出UKL,該變壓器為升壓變壓器。1%%

當時，可得出U〉U2,該變壓器為升壓變壓器。

（三）變壓器線圈兩端的功率關系

我們可以把實際的變壓器抽象成理想變壓器-----個沒有能量損耗的理想

變壓器。即P片P出o

學生活動：自主推導理想變壓器原副線圈電流與匝數(shù)的關系

理想變壓器輸入的電功率等于輸出的電功率，即Pi=P2,UJkLL

由此得：4=幺=%

，2U\%

所以，理想變壓器的原副線圈的電流跟他們的匝數(shù)成反比。公式：4_=衛(wèi)

n,

（四）【典例分析】

1.理想變壓器的常規(guī)理解

［例1］理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10：1,以下說法中正確的是（）

A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10：1

B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等

C.原、副線圈每一更產(chǎn)生的電動勢瞬時值之比為10：1

D..正常,工作時原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1：1

學生通過平板完成習題，并提交選擇題的答案，要求限時完成，并通過平

板的統(tǒng)計功能顯示同學的選項分布及正確率，并請第一個并且正確的同學進行

該題的講解，教師補充。

2.變壓器中的三種關系

【例2】一理想變壓器，原線圈匝數(shù)川=1100,接在電壓為220V的交流電

源上，當它對11只并聯(lián)的“36V,60W”燈泡供電時，燈泡正常發(fā)光，由此可

知該變壓器副線圈的匝數(shù)也,通過原線圈的電流/]=A

學生通過平板完成習題，并提交填空的答案，要求限時完成，并通過平板

的展示功能顯示同學的答案，并請第一個并且正確的同學在完成后上臺進行板

演該題的解題過程并進行該題的講解，教師補充。

3.理想變壓器的常規(guī)考查

【例3】一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比川：n2=ll：5.原線圈與正弦交變

電源連接，輸入電壓〃如圖所示.副線圈僅接入一個10C的電阻.則（）

A.流過電阻的電流是20A

與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是10（h/2V

O

經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6X10,JU/2\以出1丸

-22OJ2

D.變壓器的輸入功率是IXIO,W

學生在演草本上完成習題的解題過程，要求限時完成，并通過平板的的照

相功能將解題過程上傳展示出來，并請自愿的同學針對他的解題過程進行講解,

然后同學開始進行搶答式的糾錯，最后教師補充。

4.理想變壓器的動態(tài)分析

【微思考】

1.我們家庭中的插座電壓為220V,當用電器增多時測得電壓還是220V,為什么電

壓沒發(fā)生變化？

2.理想變壓器將電能由原線圈傳給副線圈時,是用戶消耗多少電能原線圈就提供

多少電能,還是原線圈提供多少電能用戶就消耗多少電能?為什么？

通過兩個生活常識的快速思考搶答，總結(jié)變壓器的電壓、電流、功率的因果關

系。

U2由U1和匝數(shù)比決定；h由12決定;P1由P2決定

[例4]一理想變壓器的原線圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變,

副線圈有可調(diào)電阻R。設原線圈的電流為輸入功率為P,副線圈的電流為72，

輸出功率為P2.當R增大時（）

A.4減小，Pi增大B.人減小，Pi減小

C./2增大，尸2減小D./2增大，尸2增大

學生通過平板完成習題，并提交選擇題的答案，要求限時完成，并通過平

板的統(tǒng)計功能顯示同學的選項分布及正確率，教師針對變壓器的動態(tài)分析進行

解題方法指導。

旦」也u

h2

U2nzR負代Pl=P2(hUl=LU?)、

U2

決定決定決定

Pl=11U1

11

（五）【當堂訓練】

學生限時完成，并且將答案通過平板進行提交，教師通過平板的統(tǒng)計功能了解

學生的答題情況，并作針對性的講解。

L理想變壓器原、副線圈的電流為/1、/2,電壓為5、5,功率為Pl、P2,關于

它們的關系，正確的是（）

A.%由A決定B.S與負載有關

C.Pi由P2決定D.Ui由3決定

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6V

的電池上，則副線圈兩端電壓為（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想變壓器原線圈接交流、副線圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加

為原來的2倍（）

A.次級線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍

B.初級線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍

C.負載電阻變?yōu)樵瓉淼?倍

D.副線圈匝數(shù)和負載電阻均變?yōu)樵瓉淼?倍

4.（多選）如圖甲所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1,L、L2、L3為二個規(guī)格

均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓u的圖

像如圖乙所示。則以下說法中正確的是

（）

A.電壓表的示數(shù)為27V2V

B.三只燈泡均能正常發(fā)光

C.電流表的示數(shù)為2A

D.變壓器副線圈兩端交變電流的頻率為50Hz

5.（多選）（2014?濟南高二檢測）如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開關,P

為滑動變阻器的滑動觸頭,U1為加在原線圈上的電壓,h為通過原線圈的電流,則

()

A.保持Ui及P的位置不變,K由a合到b時,h將增大

B.保持P的位置及Ui不變,K由b合到a時,R消耗

功率將減小

C.保持Ui不變,K合在a處，使P上滑,h將增大

D.保持P的位置不變,K合在a處，若Ui增大,h將增大

（六）【小結(jié)】

本節(jié)的思維導圖

（七）【作業(yè)】學生自行完成本節(jié)自己的思維導圖，并總結(jié)變壓器動態(tài)分析的解

題步驟，完成相應練習題。

【板書設計】

5.4變壓器________

一、變壓器的結(jié)構(gòu)3J

1、構(gòu)造：閉合鐵芯、原線圈、副線圈2、符號：5柔5

二、變壓器的工作原理招

1、互感現(xiàn)象一rlI—

2、能量轉(zhuǎn)化：電能一一磁場能一一電能

三、實驗：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關系

四、理想變壓器

1、定義：沒有能量損失的變壓器

2、電壓關系：力=區(qū)

U2n2

3、功率關系：P片P出

71_n2

4、電流關系：刀=丁

學情分析:

學生基礎一般，對前面電磁感應還不是特別理解，但腦

海里已有一定的印象，需要教師在講解變壓器原理時需要多

引導，讓學生在電磁感應理論的基礎上理解什么是互感現(xiàn)象？

為什么原、副線圈之間沒有載流導線的連接，副線圈中還可

以輸出電流？使學生再次體會交變電流與恒定電流的區(qū)別，

以及交流電的特點。

學生對變壓器會感覺比較陌生，教學中課根據(jù)實際情況

向?qū)W生進行介紹，如圖片、實物，以及利用是多媒體設備展

示相關的視頻資源，以提高學生學習的興趣和開闊學生的眼

界。

效果分析：

本節(jié)課學生進行了自主學習、合作探究、小組實驗、學生板演講

解、平板互動等方式，通過平板電腦的數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)來看，本節(jié)課學

生的知識掌握的程度效果較為理想，但個別難點比如變壓器與交變電

流的知識的結(jié)合、變壓器的動態(tài)分析及學生的審題扔需通過后續(xù)的訓

練進一步強化提升。

在課堂教學氛圍中，學生的自主學習參與度很好，但是小組的合

作學習仍需進一步加強，本節(jié)課由于平板智慧系統(tǒng)的使用，小組的合

作交流較少。

在本節(jié)課當中，也貫穿了較多的多媒體信息技術技術的應用，從

效果來看給學生帶來了比較直觀的實驗現(xiàn)象，將抽象的問題的具體化。

變壓器教材分析：

《變壓器》是物理選修3—2第五章《交變電流》第4節(jié)的內(nèi)

容。變壓器也是交流電路中常見的一種電器設備,它是建立在電磁

感應現(xiàn)象的基礎上，是電磁感應教學的進一步延伸，同時，是遠

距離輸電不可缺少的裝置，為學習遠距離輸電奠定了基礎，所以

這一節(jié)在物理的學習過程中起著承上啟下的重要作用。即是本章

重點內(nèi)容之一，也是高考的熱點之一。

評測練習：

【當堂訓練】

1.理想變壓器原、副線圈的電流為312,電壓為5、S,功率為Pl、P2,關于

它們的關系，正確的是（）

A./2由/1決定B.U2與負載有關

C.Pi由P2決定D.L/i由U2決定

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6V

的電池上，則副線圈兩端電壓為（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想變壓器原線圈接交流、副線圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加

為原來的2倍（）

A.次級線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍

B.初級線圈的匝數(shù)增加為原來的2倍

C.負載電阻變?yōu)樵瓉淼?倍

D.副線圈匝數(shù)和負載電阻均變?yōu)樵瓉淼?倍

4.（多選）如圖甲所示，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3：1,L、Lz、L3為三個規(guī)格

均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓u的圖

像如圖乙所示。則以下說法中正確的是（）

D.變壓器副線圈兩端交變電流的頻率T

為50Hz

5.（多選）（2014?濟南高二檢測）如圖所示為一理想變壓器,K—

為單刀雙擲開關,P為滑動變阻器的滑動觸頭,Ui為加在原線依

圈上的電壓,L為通過原線圈的電流,則（）

A.保持Ui及P的位置不變,K由a合到b時,h將增大

B.保持P的位置及Ui不變,K由b合到a時,R消耗功率將減小

C.保持Ui不變,K合在a處，使P上滑,L將增大

D.保持P的位置不變,K合在a處，若Ui增大,h