2024-2025學年高中物理 第五章 交變電流 4 變壓器（1）教案 新人教版選修3-2

2024-2025學年高中物理第五章交變電流4變壓器（1）教案新人教版選修3-2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第五章交變電流第四節(jié)：變壓器（1）

2.教學年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2024年11月20日

4.教學時數(shù)：45分鐘

教學內容：

1.變壓器的定義與原理

-引導學生理解變壓器的工作原理，包括互感現(xiàn)象和電磁感應定律。

-解釋變壓器的構造，包括初級線圈、次級線圈和鐵芯。

2.變壓器的種類與用途

-介紹升壓變壓器和降壓變壓器的基本原理和應用。

-通過實例說明變壓器在電力傳輸和家用電器中的應用。

3.變壓器的電壓、電流關系

-根據(jù)電磁感應定律，推導出理想變壓器的電壓、電流關系。

-引導學生通過實驗觀察變壓器變壓和變流的過程。

4.變壓器的效率與損耗

-解釋變壓器的銅損和鐵損概念，計算變壓器的效率。

-探討如何提高變壓器的效率，減少能量損耗。

教學方法：

1.采用講授法、討論法、實驗法相結合的教學方式。

2.使用多媒體教學資源，如PPT、動畫、視頻等，增強學生對變壓器工作原理的理解。

3.設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生共同探討變壓器在實際應用中的優(yōu)缺點。

教學評價：

1.課后作業(yè)：布置與變壓器相關的計算題和思考題，檢驗學生對課堂所學知識的掌握。

2.課堂提問：通過提問檢查學生對變壓器原理、種類、電壓電流關系等知識點的理解。

3.實驗報告：要求學生撰寫實驗報告，總結變壓器實驗的觀察結果和體會。核心素養(yǎng)目標1.科學思維：通過學習變壓器原理，培養(yǎng)學生運用電磁感應定律分析和解決實際問題的能力，提高學生的科學思維能力。

2.實踐與創(chuàng)新：通過設計變壓器實驗，激發(fā)學生的探究興趣，培養(yǎng)動手操作和觀察能力，鼓勵學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

3.團隊合作：設置小組討論環(huán)節(jié)，讓學生在合作中交流觀點，提高溝通能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

4.價值觀：引導學生關注變壓器在生活和工業(yè)中的應用，認識到科技對生活和社會發(fā)展的積極作用，樹立正確的價值觀。

5.信息素養(yǎng)：培養(yǎng)學生利用多媒體資源自主學習的能力，提高信息獲取、處理和應用的能力，為學生終身學習奠定基礎。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了相關知識：在學習本節(jié)課之前，學生已經(jīng)掌握了電磁感應的基本原理，包括法拉第電磁感應定律、楞次定律等。此外，學生對交流電的基礎知識，如正弦交流電的產生、描述等也有一定的了解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高中二年級的學生對物理現(xiàn)象和實驗具有較強的好奇心和探究欲望，對實際生活中的應用問題尤為關注。他們在邏輯思維和抽象思維能力方面有所發(fā)展，能夠理解和運用公式進行定量計算。學生的學習風格多樣，有的喜歡通過圖像和動畫直觀理解，有的則偏好通過公式推導深入探究。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解變壓器的工作原理和電壓電流關系時，學生可能會對互感現(xiàn)象的理解感到困難，特別是對于變壓器的能量轉換過程和效率計算可能會感到抽象。此外，實驗操作中可能會遇到實際觀察結果與理論預期不符的情況，需要學生具備一定的分析問題和解決問題的能力。對于學習風格偏向直觀學習的學生，可能會在理解復雜的數(shù)學推導時感到挑戰(zhàn)。學具準備Xxx課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源1.硬件資源：

-多媒體教學設備（投影儀、計算機）

-變壓器模型或實物

-電流表、電壓表等實驗器材

-實驗室用具（導線、電源等）

2.軟件資源：

-PPT課件

-變壓器工作原理動畫

-交流電流和電壓模擬軟件

-教學視頻

3.課程平臺：

-學校教學管理系統(tǒng)（發(fā)布課程資料、作業(yè)等）

-電子白板或互動式教學平臺（用于課堂互動）

4.信息化資源：

-電子版教科書

-在線物理教育資源（教學文章、習題庫等）

5.教學手段：

-講授法

-實驗法

-小組合作學習

-互動問答

-課堂討論

-課后自主學習指導（提供學習資料和指導視頻）教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：通過學校教學管理系統(tǒng)發(fā)布預習資料，包括電子版教科書相關章節(jié)、預習視頻、導學案等。

-學生活動：學生自行預習變壓器相關知識，觀看預習視頻，完成導學案上的基礎題目。

-教學方法：自主學習、問題導向學習。

-教學手段：學校教學管理系統(tǒng)、電子教材、預習視頻、導學案。

-作用和目的：激發(fā)學生自主學習興趣，為新課學習打下基礎，了解學生預習情況。

2.課中強化技能

a.導入新課

-教師活動：通過展示變壓器實物和日常應用實例，引出本節(jié)課主題。

-學生活動：觀察變壓器實物，聯(lián)系生活實際，思考變壓器的作用。

-教學方法：直觀教學法、實例導入。

-教學手段：變壓器實物、PPT課件。

-作用和目的：吸引學生注意力，激發(fā)學習興趣，為新課內容做鋪墊。

b.知識講解

-教師活動：使用PPT課件、動畫等資源，詳細講解變壓器的工作原理、電壓電流關系等。

-學生活動：認真聽講，記錄重點知識，通過動畫和模型理解變壓器工作原理。

-教學方法：講授法、動畫演示。

-教學手段：PPT課件、變壓器工作原理動畫。

-作用和目的：突破本節(jié)課重難點，讓學生掌握變壓器的基本原理和計算方法。

c.實驗探究

-教師活動：指導學生進行變壓器實驗，觀察電壓和電流的變化。

-學生活動：分組進行實驗，記錄數(shù)據(jù)，分析實驗結果。

-教學方法：實驗法、小組合作學習。

-教學手段：實驗器材、實驗指導書。

-作用和目的：通過實驗加深對變壓器工作原理的理解，培養(yǎng)學生的動手操作能力和觀察能力。

d.課堂討論

-教師活動：引導學生討論變壓器在生活中的應用，探討變壓器的優(yōu)缺點。

-學生活動：積極參與討論，分享觀點，從不同角度分析變壓器應用。

-教學方法：課堂討論、小組合作學習。

-教學手段：PPT課件、生活實例。

-作用和目的：提高學生的思維能力和語言表達能力，加深對變壓器作用的認識。

3.課后拓展應用

-教師活動：布置與變壓器相關的課后作業(yè)，提供學習資源，指導學生進行拓展學習。

-學生活動：完成課后作業(yè)，通過學習資源深入理解變壓器知識，嘗試解決實際問題。

-教學方法：課后自主學習、問題導向學習。

-教學手段：課后作業(yè)、學習資源（電子教材、在線教育資源）。

-作用和目的：鞏固課堂所學知識，提升學生的實際應用能力，培養(yǎng)深度學習的習慣。學生學習效果1.知識與技能：

-學生掌握了變壓器的基本原理，包括互感現(xiàn)象、電磁感應定律等，能夠運用所學知識解釋變壓器的工作原理。

-學生能夠運用變壓器的電壓電流關系進行簡單的計算，解決實際問題時能夠正確應用變壓器的相關知識。

-學生通過實驗操作，掌握了電流表、電壓表等實驗器材的使用方法，提高了實驗技能和觀察能力。

-學生能夠分析變壓器在實際應用中的優(yōu)缺點，對變壓器的效率、損耗等有一定的了解。

2.過程與方法：

-學生在自主預習環(huán)節(jié)中培養(yǎng)了自主學習的能力，學會了如何利用電子資源和導學案進行有效學習。

-在課堂討論和小組合作中，學生提高了團隊合作能力和溝通能力，學會了傾聽他人觀點，表達自己的見解。

-學生通過實驗探究，掌握了科學探究的方法，學會了觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題。

-學生在課后拓展應用環(huán)節(jié)中，通過完成作業(yè)和進一步學習，提高了自己的深度學習能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-學生對物理學科產生了更濃厚的興趣，認識到物理知識在生活中的重要性，增強了學習的積極性。

-學生在探討變壓器在實際應用中的問題時，培養(yǎng)了關注社會熱點、聯(lián)系生活實際的良好習慣。

-學生通過學習變壓器相關知識，認識到科技對生活和社會發(fā)展的積極作用，樹立了正確的價值觀。

4.創(chuàng)新與實踐：

-學生在實驗探究過程中，敢于提出自己的觀點，勇于嘗試解決問題，培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新精神。

-學生在解決實際問題時，能夠將所學知識靈活運用，嘗試不同的解決方案，提高了解決問題的能力。

具體表現(xiàn)在以下案例中：

案例1：在課后作業(yè)中，學生小王遇到了一個關于變壓器效率的問題。他首先運用所學知識進行計算，然后通過查閱相關資料，了解到了提高變壓器效率的方法。在這個過程中，小王不僅鞏固了課堂所學知識，還學會了如何將理論知識應用于實際。

案例2：在課堂討論環(huán)節(jié)，學生小李提出了一個關于變壓器在電力傳輸中應用的問題。他積極與同學交流觀點，分享自己的看法，最終形成了一個較為完善的解決方案。這一過程充分體現(xiàn)了小李的團隊合作能力和創(chuàng)新精神。

案例3：學生小張在實驗探究過程中，發(fā)現(xiàn)實際觀察結果與理論預期不符。在教師的引導下，小張分析了可能的原因，并提出了改進措施。通過這個過程，小張學會了如何分析問題、解決問題，提高了自己的實踐能力。板書設計-重點知識點：互感現(xiàn)象、電磁感應定律

-詞、句：初級線圈、次級線圈、鐵芯、磁通量變化、感應電動勢

2.②變壓器電壓電流關系

-重點知識點：理想變壓器的電壓、電流關系（N1/N2=U1/U2=I2/I1）

-詞、句：變壓比、變流比、理想變壓器、能量轉換

3.③變壓器應用與效率

-重點知識點：升壓變壓器、降壓變壓器、變壓器效率（η=輸出功率/輸入功率）

-詞、句：電力傳輸、家用電器、銅損、鐵損、提高效率

板書設計：

```

第五章交變電流

第四節(jié)變壓器

---------------

|①工作原理|

|初級線圈|

|次級線圈|

|鐵芯|

|磁通量變化|

|感應電動勢|

---------------

|②電壓電流關系|

|變壓比|

|變流比|

|理想變壓器|

|能量轉換|

---------------

|③應用與效率|

|升壓變壓器|

|降壓變壓器|

|變壓器效率|

|銅損|

|鐵損|

---------------

```

板書設計采用簡潔明了的框架結構，突出重點知識點和關鍵概念，同時留有適當?shù)目瞻?，以便于在課堂上根據(jù)學生的反饋進行補充和拓展。通過清晰的視覺布局，激發(fā)學生的學習興趣，幫助他們更好地理解和記憶變壓器相關知識。典型例題講解例題1：已知理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為N1，次級線圈匝數(shù)為N2，初級線圈電壓為U1，次級線圈電壓為U2。求次級線圈的電流I2。

解題思路：根據(jù)理想變壓器的電壓電流關系公式N1/N2=U1/U2=I2/I1，可以推導出I2=I1*(N1/N2)。

例題2：一個理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為100匝，次級線圈匝數(shù)為50匝。若初級線圈電壓為220V，求次級線圈的電壓。

解題思路：根據(jù)變壓比公式N1/N2=U1/U2，代入N1=100，N2=50，U1=220V，可以求得U2=U1*(N2/N1)=220V*(50/100)=110V。

例題3：一個理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為200匝，次級線圈匝數(shù)為100匝。若初級線圈電流為2A，求次級線圈的電流。

解題思路：根據(jù)變流比公式N1/N2=I2/I1，代入N1=200，N2=100，I1=2A，可以求得I2=I1*(N2/N1)=2A*(100/200)=1A。

例題4：一個變壓器的效率為85%，輸入功率為1000W。求變壓器的輸出功率。

解題思路：根據(jù)變壓器效率公式η=輸出功率/輸入功率，代入η=85%=0.85，輸入功率P1=1000W，可以求得輸出功率P2=P1*η=1000W*0.85=850W。

例題5：一個變壓器的銅損為100W，鐵損為50W，輸入功率為1000W。求變壓器的效率。

解題思路：變壓器的總損耗為銅損加鐵損，即P損=銅損+鐵損。變壓器的效率η=輸出功率/輸入功率=(輸入功率-總損耗)/輸入功率。代入P銅損=100W，P鐵損=50W，P1=1000W，可以求得η=(1000W-150W)/1000W=0.85，即效率為85%。教學反思與改進在完成本節(jié)課的教學后，我認為有幾個方面值得反思和改進。

首先，從學生的課堂表現(xiàn)來看，他們在變壓器工作原理的理解上還存在一些困難。這可能是由于我對原理的講解不夠深入或者缺乏足夠的直觀演示。為了解決這個問題，我計劃在下節(jié)課中增加一些互動環(huán)節(jié)，如讓學生親自操作變壓器模型，以更直觀地理解其工作原理。

其次，我發(fā)現(xiàn)學生在實驗探究環(huán)節(jié)中對實驗器材的使用還不夠熟練，導致實驗結果的準確性受到影響。為了提高學生的實驗技能，我打算在課前提供一些實驗操作的微視頻，讓學生提前學習并熟悉實驗器材的使用方法。

另外，從學生的課后作業(yè)和討論來看，他們在應用變壓器知識解決實際問題時還存在一些困難。為了幫助學生更好地將理論知識與實際問題相結合，我計劃在未來的教學中增加一些案例分析，讓學生通過分析實際案例來加深對變壓器應用的理解。

最后，我發(fā)現(xiàn)部分學生的學習積極性不高，可能是因為他們對物理學科的興趣不足。為了激發(fā)學生的學習興趣，我計劃在課堂上引入一些與變壓器相關的實際應用案例，讓學生看到物理知識在現(xiàn)實生活中的重要性。教學評價與反饋2.小組討論成果展示