2020_2021学年高中物理第四章远距离输电第2节变压器教案2鲁科版选修3_2.doc

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1、等效法解决变压器问题【教学目标】【知识与技能】（1）知道变压器的构造，了解变压器的工作原理；（2）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。(3)怎样应用等效法解决变压器问题可以简化问题【过程与方法】在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。【情感态度与价值观】（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的；（2）培养学生实事求是的科学态度【教学重点】探究变压比和匝数比的关系。画出简化电路图【教学难点】探究变压比和匝数比的关系.简化电路图的画法及

2、应用【教学过程】教学内容备注-8-【引入新课】等效法的概念:等效法是常用的科学思维方法。所谓“等效法”就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法.【进行新课】1.等效法在物理学上的应用.A.平行四边形B.等效电路2、变压器的构造变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。-8-一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。变压

3、器的结构示意图和符号，如下图所示：互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。问题1：变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？答：电压与匝数的关系问题2：理想变压器原线圈的

4、输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？答：因为理想变压器没有能量损失，所以P出=P入问题3：若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：U2I2=U1I1则：上式是理想变压器只有一个副线圈时，原副线圈中的电流比公式。3.等效法解决变压器问题-8-原线圈的电压：u=k2IR副线圈的电压：u2=kIR副线圈的电流：I2=KI注:k为线圈原副匝数比I为原线圈的电流R为副线圈的总电阻4、实例探究例1理想变压器与电阻R及交流电流、电压表V和A按图

5、示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，电阻R=11Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)表的读数为220VB.通过R的电流为2AC.A表的读数为2A-8-D.变压器的输入功率为40W例2一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定..当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(　　) 例3如图甲所

6、示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1=20Ω，R2=30Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦式电流如图乙所示，则（　　）A．交变电流的频率为B．原线圈输入电压的最大值为200V-8-C．电阻R2的电功率约为D．通过R3的电流始终为零【板书】等效法解决变压器问题1.变压器的一般规律电压规律：功率规律：P出=P入电流规律：2.等效法的应用原线圈的电压：u=k2IR副线圈的电压：u2=kIR副线圈的电流：I2=KI注:k为线圈原副匝数比I为原线圈的电流R为副线圈的总电阻【作业】-8-1.如图，一理想变压

7、器原、副线圈的匝数之比n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零相当于导线，反向电阻为无穷大相当于断路；用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd。则：（）A．Uab：Ucd=n1：n2B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D．将二极管用导线短路，电流表的读数加倍2.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2=22∶5，电阻R1=R2=25

8、Ω，D为理想二极管，原线圈接sin100则（）A．交变电流的频率为100HzB．通过R2的电流为1AC．通过R2的电流为AD．变压器的输入功率为200W【教学反思】在应用等效法的教学中，还发现学生对等效法的概念不理解，等效电路图不能完成画出来，这也难怪，等效图是解决这类问题的关键，应该通过加强学生的练习及后续的讲练来加强学生的理解。-8--8-