2020_2021学年高中物理第五章交变电流4变压器教案新人教版选修3_2.doc

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1、优选变压器课题5.4变压器课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017.教学目标知识与技能：1.了解变压器的构造及工作原理。2.掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。3.掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题过程与方法1．通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。2．从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。3．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。情感态度与价值观1．通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美。2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。3．培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学

2、态度。教学重点变压器工作原理及工作规律。教学难点(1)理解副线圈两端的电压为交变电压。(2)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义教学方法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系。(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义教学过程-7-/7优选(一)明确目标通过实验得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。(二)整体感知这节内容承上启下，它是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，体现出了交变电流的优点，为电能输送奠定了基础。(三)重

3、点、难点的学习与目标完成过程1．引入新课幻灯打出一组数据从以上表格可看到各类用电器额定工作电压往往不同，可我们国家民用统一供电均为220V，那这些元件是如何正常工作的呢？出示已拆录音机，指出变压器。这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压，从而使我们各类用电器在供电电压220V以下都能正常工作。出示可拆式变压器2．讲授新课我们先来了解变压器的构造，请同学观察实物并回答变压器由哪些部分组成。变压器由一个闭合铁心和两个绕在铁心上的线圈组成。闭合铁心是由极薄彼此绝缘的硅钢片叠压而成，(实物呈现，各组由前往后传)现在我们用符号来表示变压器。-7-/7优选强调线圈必须绕在铁心其中与电源连接叫原线圈

4、，也叫初级线圈。另一个与负载连接叫副线圈，也叫次级线圈。接下来我们再来研究变压器的工作原理。原副线圈都是用绝缘导线绕成，原副线圈彼此间没有直接关系。但闭合铁芯使原副线圈发生了联系。原线圈输入交变电压，则原线圈中就有交变电流，请同学们思考铁芯闭合与没有闭合两种情况的磁感线分布图。当铁芯闭合，原线圈产生的磁感线几乎全部分布在铁芯内部。当铁芯不闭合副线圈通过的磁通量减少。由于原线圈中通的是交变电流，因而铁芯中的磁通量是变化的，这样副线圈两端有电压吗？为什么[演示]因为通过副线圈的磁通量也发生变化那副线圈两端电压U2变化吗？为什么？感应电动势大小与磁通量变化快慢有关，那副线圈的磁通量变化均匀吗？如果通

5、过线圈的磁通量均匀变化时，线圈中产生的感应电动势大小不变。副线圈中的磁通量做周期性变化，所以U2为交变电压。总结如下～U1—～l1—～Φ—～U2-7-/7优选从能量角度看，显然变压器不能产生电能，它只是通过交变磁场传输电能。电能——磁场能——电能变压器能改变直流电压吗？为什么？不能。可能有部分学生难以理解，可分析若为直流情况，铁芯中有磁感线但铁芯中的磁通量不变。即通过副线圈的磁通量不变。∴U2＝0[演示]按图2原线圈接直流电压10V，则请学生观察伏特表的读数。我们接下来讨论副线圈两端电压U2与原线圈两端电压U1有什么关系？(部分学生可能只认为与副线圈匝数n2有关)接下来，请大家来看演示实验。拿

6、出仪器逐个向学生介绍，并连接好电路如下。那如何来设计我们记录的数据表格呢？在学生设计基础上在黑板上作出表格如下请两位学生上台来操作，大家积极参与读数，共同完成以上表格。在此过程注意学生读数是否准确(估读问题)，并及时加以纠正。学生完成后，请两位学生手摸铁芯。如何处理数据？引导学生观察记录数据，体会可能存在电压与匝数成正比。由计算结果能得出什么结论？在实验误差X围内，原副线圈的电压与原副线圈的匝数成正比-7-/7优选磁感线分布原副线圈完全一致吗？有一部分磁感线从闭合铁芯中漏失。使得副线圈磁感线分布疏于原线圈的磁感线分布。[演示]按图4接好电路，请学生观察铁芯闭合时与铁芯断开时小电珠的亮度差别。铁

7、芯不闭合，灯明显变暗。由上述可知，通过原线圈的电流不变，若副线圈通过的磁通量减少(漏磁)则副线圈两端的电压减少。由于漏磁使得能量有损失。同时因为原副线圈的绕线有阻值，当电流流过时也有内能产生，使得电能损失。∴P入＞P输同时由于通过铁芯的磁感线反复磁化时也产生焦耳热(请加以证明)，组成变压器铁芯的硅钢片不是一整块，而是极薄的一片一片叠压而成，就是为了减少这部分的内能损失。原副线圈有电阻通过电流时也会