變壓器優(yōu)秀教案優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計高中物理選修32交變電流

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上5.4變壓器5.4變壓器本節(jié)教材分析變壓器是交變電路中常見的一種電器設(shè)備，也是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置.在講解變壓器的原理時，要積極引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)的角度說明：原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交流電流，鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量，副線圈中產(chǎn)生交變電動勢，副線圈相當(dāng)于交流電源對外界負(fù)載供電.要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，變壓器是把電能通過磁場能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化.有的學(xué)生認(rèn)為變壓器鐵芯是帶電的.針對這種錯誤認(rèn)識，可讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)原理，經(jīng)過獨立思考了解到變壓器鐵芯并不帶電，鐵芯內(nèi)部有磁場(鐵芯外部磁場很弱).要讓學(xué)生明白，互感現(xiàn)象是變壓

2、器工作的基礎(chǔ).要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的磁通量和磁通量變化時刻都是相同的.因而，其中的感應(yīng)電動勢之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣，原副線圈的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了.要使學(xué)生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時，不做統(tǒng)一的要求，不必急于去分析這類問題，對學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實物或參觀，以開闊

3、學(xué)生眼界，增加實際知識. 教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.知道變壓器的構(gòu)造.2.理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理.3.理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.4.理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.5.知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.二、技能目標(biāo)1.用電磁感應(yīng)去理解變壓的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力.2.講解理想變壓器使學(xué)生了解建立物理模型的意義.(抓主要因素，忽略次要因素，排除無關(guān)因素)三、情感態(tài)度目標(biāo)1.使學(xué)生體會到能量守恒定律是普遍適用的.2.培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度. 教學(xué)重點變壓器工作原理. 教學(xué)難點變壓器是如

4、何將原線圈的電能傳輸給副線圈的. 教學(xué)方法實驗探究、演繹推理. 教學(xué)用具可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡、自耦變壓器、調(diào)壓器、導(dǎo)線等. 課時安排1課時教學(xué)過程一、引入新課師在實際應(yīng)用中，常常需要改變交流的電壓.大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流，電壓有幾萬伏，而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電壓.各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同.電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220 V的電壓，機(jī)床上的照明燈需要36 V的安全電壓.一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過10 V，而電視機(jī)顯像管卻需要10000 V以上的高電壓.交流便于改變電壓，以適應(yīng)各種不同需要.變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備.這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)

5、知識.二、新課教學(xué)1.變壓器原理師出示可拆變壓器，引導(dǎo)學(xué)生觀察，變壓器主要由哪幾部分構(gòu)成？生變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成.一個線圈跟電源連接，叫原線圈(初級線圈)，另一個線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(次級線圈).兩個線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的.鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成.師畫出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號，如下圖所示：演示將原線圈接照明電源，交流電壓表接到不同的副線圈上，觀察交流電壓表是否有示數(shù)？生電壓表有示數(shù)且示數(shù)不同.師變壓器原、副線圈的電路并不相同，副線圈兩端的交流電壓是如何產(chǎn)生的？請同學(xué)們從電磁感應(yīng)的角度去思考.生在原線圈上加交變電壓U1，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)

6、生交變的磁通量.這個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)電動勢.如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動勢.副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的.師物理上把原副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).生變壓器的鐵芯起什么作用？師如果無鐵芯，并排放置的原副線圈也發(fā)生互感現(xiàn)象，但原副線圈所激發(fā)的交變磁場的磁感線只有一小部分穿過對方，漏失的磁感線不會在原副線圈中傳送電能.如有鐵芯，由于磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，大大提高了變壓器的效率.生原副線圈中，感應(yīng)電動勢大小

7、跟什么有關(guān)系？師與線圈中磁通量變化率及線圈匝數(shù)成正比.師生共同活動：1.實驗探究得出理想變壓器得變比關(guān)系2.推導(dǎo)理想變壓器的變壓比公式.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，則原副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為E1=N1 E2=N2在忽略漏磁的情況下，1=2，由此可得在忽略線圈電阻的情況下，原線圈兩端的電壓U1與感應(yīng)電動勢E1相等，則有U1=E1；副線圈兩端的電壓U2與感應(yīng)電動勢E2相等，則有U2=E2.于是得到師請同學(xué)們閱讀教材，回答下列問題：(1)什么叫理想變壓器？(2)什么叫升壓變壓器？(3)什么叫降壓變壓器？(4)電視機(jī)里的變壓器和復(fù)讀機(jī)里的變壓器各屬于哪一類變壓

8、器？生1忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器，叫做理想變壓器.生2當(dāng)N2N1時，U2U1，這樣的變壓器叫升壓變壓器.生3當(dāng)N2N1時，U2U1，這樣的變壓器叫降壓變壓器.生4電視機(jī)里的變壓器將220 V電壓升高到10000 V以上屬升壓變壓器；復(fù)讀機(jī)的變壓器將220 V電壓降到6 V，屬于降壓變壓器.師理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系？生P出=P入師若理想變壓器只有一個副線圈，則原副線圈中的電流I1與I2有什么關(guān)系？生據(jù)P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：U2I2=U1I1則：師繞制原副線圈的導(dǎo)線粗細(xì)一樣嗎？生粗細(xì)不一樣.高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，

9、用較細(xì)的導(dǎo)線；低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，用較粗的導(dǎo)線.2.幾種常見的變壓器師變壓器的種類很多，請同學(xué)們閱讀教材，了解幾種常見的變壓器，并回答下列問題：(1)自耦變壓器有何特點？(2)自耦變壓器如何作升壓變壓器？又如何作降壓變壓器？(3)互感器分為哪幾類？(4)電壓互感器的作用是什么？(5)電流互感器的作用是什么？生1自耦變壓器只有一個線圈，滑動頭位置變化時，輸出電壓會連續(xù)發(fā)生變化.生2若把整個線圈作副線圈，線圈的一部分作原線圈，為升壓變壓器；若把線圈的一部分作副線圈，整個線圈作原線圈，為降壓變壓器.生3互感器分為兩類，即電壓互感器和電流互感器.生4電壓互感器用來把高電壓變成低電壓.它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表，根據(jù)電壓表測得的電壓U2和變壓比，就可以算出高壓電路中的電壓.生5電流互感器用來把大電流變成小電流.它的原線圈串聯(lián)在被測電路中，副線圈上接入交流電流表.根據(jù)電流表測得的電流I2和變流比，可以算出被