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

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主備人備課成員教材分析本節(jié)課為人教版選修3-2《物理》第五章第4節(jié)“變壓器”。該節(jié)內(nèi)容是學(xué)生對(duì)交變電流知識(shí)體系的進(jìn)一步深化，主要講解變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握變壓器的原理，能運(yùn)用變壓器的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題。

本節(jié)課內(nèi)容與生活實(shí)際緊密相連，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)，本節(jié)課也是對(duì)電磁學(xué)知識(shí)體系的重要補(bǔ)充，為后續(xù)學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)、電磁波等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考、討論等方式，深入理解變壓器的工作原理，提高其分析問題和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度。通過學(xué)習(xí)變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用，使學(xué)生能夠建立正確的物理觀念，理解電磁學(xué)的基本原理；通過分析變壓器的相關(guān)問題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維解決實(shí)際問題的能力；通過觀察、思考、討論等方式，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，培養(yǎng)其觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果的科學(xué)態(tài)度。同時(shí)，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高其對(duì)物理學(xué)科的興趣和熱情。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）理解變壓器的工作原理：學(xué)生需要掌握變壓器的工作原理，包括原線圈輸入變化的電流時(shí)，副線圈中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以及原副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比等。

（2）掌握變壓器的構(gòu)造：學(xué)生需要了解變壓器的構(gòu)造，包括鐵芯、原線圈、副線圈等，以及各部分的作用。

（3）掌握變壓器的應(yīng)用：學(xué)生需要了解變壓器在生活中的應(yīng)用，如電力系統(tǒng)中的電壓變換、電子設(shè)備中的電源適配器等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）理解變壓器的工作原理：學(xué)生難以理解原線圈輸入變化的電流時(shí)，副線圈中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，以及原副線圈電壓比等于線圈匝數(shù)比的關(guān)系。

（2）掌握變壓器的構(gòu)造：學(xué)生難以理解鐵芯的作用，以及原線圈和副線圈之間的電磁感應(yīng)原理。

（3）掌握變壓器的應(yīng)用：學(xué)生難以理解變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，如電壓變換的原理和過程，以及電子設(shè)備中電源適配器的工作原理。

針對(duì)以上重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)舉例講解，如通過實(shí)驗(yàn)演示變壓器的工作原理，利用實(shí)際應(yīng)用案例解釋變壓器的應(yīng)用，以及通過繪制原副線圈的電磁場(chǎng)分布圖，幫助學(xué)生深入理解變壓器的構(gòu)造和工作原理。同時(shí)，教師應(yīng)采取提問、討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探究，提高其對(duì)變壓器的理解和應(yīng)用能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師的講解，引導(dǎo)學(xué)生了解變壓器的工作原理、構(gòu)造及其應(yīng)用，使學(xué)生掌握基本概念和理論知識(shí)。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生分享對(duì)變壓器的理解和觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)法：安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)變壓器的工作過程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和實(shí)證思維能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件、視頻等資源，生動(dòng)展示變壓器的工作原理和構(gòu)造，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受和理解。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更直觀地觀察變壓器的工作過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

3.互動(dòng)平臺(tái)：利用互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行在線問答、討論等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，提高教學(xué)效果。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《變壓器》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^電壓不匹配的情況？”（舉例說明）這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索變壓器的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解變壓器的基本概念。變壓器是一種用來改變交流電壓的電氣設(shè)備，它通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電壓的變換。（詳細(xì)解釋概念）

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了變壓器在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決電壓不匹配的問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)變壓器的工作原理和電壓變換規(guī)律這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于構(gòu)造和應(yīng)用的難點(diǎn)部分，我會(huì)通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與變壓器相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的變壓器模型實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示變壓器的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了變壓器的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)變壓器的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問。拓展與延伸1.提供了與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料，包括學(xué)術(shù)文章、實(shí)際應(yīng)用案例等，以便學(xué)生更深入地了解變壓器的原理和應(yīng)用。例如，可以提供一篇關(guān)于變壓器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生了解變壓器在電力系統(tǒng)中的重要性和作用。另外，還可以提供一些實(shí)際應(yīng)用案例，如變壓器在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)确矫娴膽?yīng)用，讓學(xué)生了解變壓器在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究，提出一些與變壓器相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探索。例如，可以讓學(xué)生研究變壓器在不同頻率下的工作原理和性能，或者讓學(xué)生探索變壓器在節(jié)能環(huán)保方面的作用和意義。通過這些問題，學(xué)生可以進(jìn)一步深入理解變壓器的原理和應(yīng)用，提高其物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。教學(xué)反思與改進(jìn)在講授《變壓器》這一課時(shí)，我嘗試了多種教學(xué)方法和手段，希望能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握變壓器的原理和應(yīng)用。在導(dǎo)入新課時(shí)，我通過提問的方式引發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心，大多數(shù)學(xué)生都能積極參與討論。在講授新課時(shí)，我詳細(xì)解釋了變壓器的工作原理和構(gòu)造，并通過實(shí)驗(yàn)和案例分析讓學(xué)生更好地理解了變壓器的重要性。在小組討論和實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)生們的參與度很高，他們通過實(shí)際操作和討論進(jìn)一步加深了對(duì)變壓器的理解。

然而，在教學(xué)過程中我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先，部分學(xué)生在理解變壓器的原理時(shí)仍然存在困難，尤其是對(duì)于電磁感應(yīng)的理解。其次，部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和小組討論中表現(xiàn)得不夠積極，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)變壓器的原理還不夠理解或者對(duì)實(shí)驗(yàn)操作不感興趣。此外，我也發(fā)現(xiàn)自己在課堂上的提問和引導(dǎo)方面還有待提高，有時(shí)候?qū)W生的回答并沒有得到很好的引導(dǎo)和拓展。

針對(duì)以上問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中進(jìn)行以下改進(jìn)。首先，我會(huì)通過更多的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際案例來幫助學(xué)生理解變壓器的原理，例如，可以讓學(xué)生觀察和分析日常生活中的變壓器設(shè)備，如電力變壓器和電子設(shè)備中的電源適配器等。其次，我會(huì)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和鼓勵(lì)，鼓勵(lì)他們積極參與實(shí)驗(yàn)操作和小組討論，例如，可以在實(shí)驗(yàn)操作前提出一些引導(dǎo)性的問題，讓學(xué)生思考和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，我也會(huì)注意調(diào)整自己的教學(xué)方式，通過更多的提問和討論來激發(fā)學(xué)生的思考和興趣。板書設(shè)計(jì)①變壓器原理：

-電磁感應(yīng)：N1匝線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，引起N2匝線圈中的電動(dòng)勢(shì)。

-電壓變換：U1/U2=N1/N2（電壓比等于線圈匝數(shù)比）

-電流變換：I1/I2=N2/N1（電流比等于線圈匝數(shù)比的倒數(shù)）

②變壓器構(gòu)造：

-鐵芯：導(dǎo)磁介質(zhì)，集中磁場(chǎng)，減少能量損耗。

-原線圈：輸入電壓，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。

-副線圈：輸出電壓，利用電磁感應(yīng)原理。

③變壓器應(yīng)用：

-電力系統(tǒng)：電壓變換，滿足不同用電需求。

-電子設(shè)備：電源適配器，電壓匹配，設(shè)備正常工作。

板書設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)潔明了，重點(diǎn)突出，易于學(xué)生理解和記憶。在設(shè)計(jì)中，我采用了列表的形式，將變壓器的原理、構(gòu)造和應(yīng)用分別列出來，并用箭頭和圖示來表示它們之間的關(guān)系。這樣的設(shè)計(jì)不僅有助于學(xué)生理清思路，還能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，我在板書中加入了一些關(guān)鍵詞和句子，如“電磁感應(yīng)”、“電壓變換”、“電流變換”等，這些都是學(xué)生需要重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn)。我還嘗試在板書中加入一些藝術(shù)性和趣味性的元素，如使用不同顏色標(biāo)注不同的部分，或者加入一些簡(jiǎn)單的圖標(biāo)來表示變壓器的各個(gè)部分。這樣的設(shè)計(jì)不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，還能夠幫助他們更好地記憶和理解變壓器的相關(guān)知識(shí)。課后作業(yè)1.計(jì)算題：一個(gè)變壓器的原線圈匝數(shù)為500，副線圈匝數(shù)為200，原線圈電壓為220伏，求副線圈電壓。

答案：副線圈電壓=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈匝數(shù)=(220伏×500匝)/200匝=550伏。

2.分析題：一個(gè)變壓器的原線圈電壓為220伏，副線圈電壓為380伏，原線圈匝數(shù)為400，求副線圈匝數(shù)。

答案：副線圈匝數(shù)=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈電壓=(220伏×400匝)/380伏=444匝。

3.應(yīng)用題：一個(gè)變壓器的原線圈匝數(shù)為1000，副線圈匝數(shù)為500，原線圈輸入電流為2安，求副線圈輸出電流。

答案：副線圈輸出電流=(原線圈輸入電流×原線圈匝數(shù))/副線圈匝數(shù)=(2安×1000匝)/500匝=4安。

4.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)變壓器，原線圈電壓為110伏，副線圈電壓為220伏，要求副線圈輸出電流為1安，求原線圈匝數(shù)和副線圈匝數(shù)。

答案：原線圈匝數(shù)=(副線圈電壓×副線圈匝數(shù))/副線圈電壓=(220伏×10匝)/220伏=10匝；副線圈匝數(shù)=(原線圈電壓×原線圈匝數(shù))/副線圈電