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

PAGE1-變壓器一．教學(xué)目標(biāo)【學(xué)問和技能】

1、知道變壓器的構(gòu)造．知道變壓器是用來變更溝通電壓的裝置．2、理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理．

3、駕馭志向變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題．

4、理解志向變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題．

5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率．能用變壓器的功率關(guān)系解決簡(jiǎn)潔的變壓器的電流關(guān)系問題．6、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器．【過程和方法】

1、通過視察演示試驗(yàn)，培育學(xué)生物理視察實(shí)力和正確讀數(shù)的習(xí)慣．

2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培育學(xué)生處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括實(shí)力．3、從志向變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義．【情感、看法、價(jià)值觀】

1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美．2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想．3、培育學(xué)生敬重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)看法．二．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：變壓器工作原理及工作規(guī)律．

難點(diǎn)：1.理解副線圈兩端的電壓為交變電壓．2.推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系．3.駕馭公式中各物理量所表示對(duì)象的含義．三．教學(xué)儀器

多媒體四．教學(xué)方法

講授演繹推理五．教學(xué)過程（一）引入新課情境引入多媒體展示介紹生活中的一些用電器的運(yùn)用電壓，并通過這些提出問題：在我們運(yùn)用的各種電器中，所需電源電壓各不相同，而日常照明電路的電壓是220V，那么如何解決這一問題呢？從而引入本節(jié)課——《變壓器》，同時(shí)介紹變壓器是變更溝通電壓的設(shè)備。（二）進(jìn)入新課1.多媒體展示生活中的一些變壓器的圖片，引入變壓器的構(gòu)造，并通過視頻進(jìn)一步了解變壓器的構(gòu)造。（1）閉合鐵芯（2）原線圈（初級(jí)線圈）（3）副線圈（次級(jí)線圈）介紹變壓器的示意圖以及電路符號(hào)。2.變壓器的原理課本中的思索與探討：把兩個(gè)沒有導(dǎo)線相連的線圈套在同一個(gè)閉合鐵芯上，一個(gè)線圈連到溝通電源的兩端，另一個(gè)線圈連到小燈泡上。小燈泡可能發(fā)光嗎？說出你的道理。讓學(xué)生分析，然后通過播放視頻動(dòng)畫分析得到變壓器的原理。變壓器通過閉合鐵芯，利用互感實(shí)現(xiàn)了：電能-磁場(chǎng)能-電能的轉(zhuǎn)化。3.變壓器變壓規(guī)律通過播放試驗(yàn)的視頻，總結(jié)得到變壓器的變壓規(guī)律：變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)成正比。、（1）介紹志向變壓器模型

志向變壓器是一種志向模型．志向變壓器是實(shí)際變壓器的近似．志向變壓器有三個(gè)特點(diǎn)：

（a）線圈繞組的電阻不計(jì)，無能損現(xiàn)象．

（b）鐵芯中的電流不計(jì)，鐵芯不發(fā)熱，無能損現(xiàn)象．（c）鐵芯封閉性好，無漏磁現(xiàn)象，即穿過原、副線圈兩繞組每匝的磁通量Φ都一樣．每匝線圈中所產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等．

說明：大型變壓器能量損失都很小，可看作志向變壓器，本章探討的變壓器可當(dāng)作志向變壓器處理．

(2)志向變壓器的變壓原理

變壓器工作的原理是互感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象即是變壓器變壓的成因．當(dāng)變壓器原線圈上加上交變電壓，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，這個(gè)交變磁通量既穿過原線圈，也穿過副線圈，在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．假如副線圈電路是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量．這個(gè)交變磁通量既穿過副線圈，也穿過原線圈，在原、副線圈中同樣要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．在原、副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的相互感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象．

在變壓器工作時(shí)，由于原、副線圈運(yùn)用同一個(gè)鐵芯，因而穿過原、副線圈（每匝）的磁通量Φ及磁通量的變更率均相同，在原、副線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與它們的匝數(shù)成正比．從而進(jìn)行理論推導(dǎo)變壓器與副線圈電壓和匝數(shù)關(guān)系。（師生共同完成）設(shè)原線圈的匝數(shù)為N1，副線圈的匝數(shù)為N2，穿過鐵芯的磁通量為Φ，則原副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為E1＝N1eq\f(ΔΦ1,Δt)E2＝N2eq\f(ΔΦ2,Δt)在忽視漏磁的狀況下，ΔΦ1＝ΔΦ2，由此可得eq\f(E1,E2)＝eq\f(N1,N2)在忽視線圈電阻的狀況下，原線圈兩端的電壓U1與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1相等，則有U1＝E1；副線圈兩端的電壓U2與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2相等，則有U2＝E2。于是得到eq\f(U1,U2)＝eq\f(N1,N2)理論推導(dǎo)與試驗(yàn)結(jié)論一樣，進(jìn)一步證明電壓與匝數(shù)成正比并介紹升壓變壓器和降壓變壓器當(dāng)N2＞N1時(shí)，U2＞U1，這樣的變壓器叫升壓變壓器。當(dāng)N2＜N1時(shí)，U2＜U1，這樣的變壓器叫降壓變壓器。做一道練習(xí)題加深對(duì)這一結(jié)論的理解和記憶4.變壓器的電流規(guī)律依據(jù)志向變壓器輸出功率等于輸入功率P出＝P入（師生共同完成）據(jù)P出＝U2I2，P入＝U1I1及P出＝P入得：U2I2＝U1I1則：eq\f(I1,I2)＝eq\f(U2,U1)＝eq\f(N2,N1)．分析得到電流規(guī)律：一個(gè)原線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)副線圈的時(shí)候，原副線圈電流與匝數(shù)成反比。思索：假如是一個(gè)原線圈和多個(gè)副線圈時(shí)，電流的變更規(guī)律如何？任然依據(jù)志向變壓器輸出功率等于輸入功率P出＝P入，輸入端的安匝數(shù)等于輸出端安匝數(shù)之和，即做一道練習(xí)題鞏固理解六、總結(jié)全課

在本節(jié)課學(xué)習(xí)中,我們學(xué)到了哪些學(xué)問運(yùn)用了哪些思想方法請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)歸納.變壓器：主要由鐵芯和原、副線圈組成，志向變壓器的基本規(guī)律是（1）任何兩組線圈的端電壓與其匝數(shù)成正比，即可見，電壓僅與匝數(shù)有關(guān)，與負(fù)載無關(guān)，且同一個(gè)變壓器各線圈的"每伏匝數(shù)"必相等。（2）輸入功率等于輸出功率因此，當(dāng)副線圈所接負(fù)載變更時(shí)，副線圈的電流變更，原線圈的輸入功率隨之變更。（3）輸入端的安匝數(shù)等于輸出端安匝數(shù)之和，即當(dāng)僅有一組原副線圈時(shí)可簡(jiǎn)化為七、作業(yè)布置：（1）課后習(xí)題：2、3

（2）思索：如何測(cè)量高壓線上的溝通電壓教學(xué)板書第四節(jié)變壓器變壓器構(gòu)造原理：互感現(xiàn)象變壓器主副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系八、教學(xué)反思重視問題情境的創(chuàng)設(shè)和學(xué)生思維動(dòng)機(jī)的激發(fā),引導(dǎo)學(xué)生主體主動(dòng)參加教學(xué),主動(dòng)地探究和建構(gòu)學(xué)問,是優(yōu)化本課題教學(xué)過程的有效途徑，教學(xué)中要重視課題的方法教化功能(試驗(yàn)方法,志向化方法等)和學(xué)生思維實(shí)力,探究