自耦变压器教案

变压器一、素质教育目标(一)知识教学点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。

(二)能力训练点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。

(三)德育渗透点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态度。

二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点变压器工作原理及工作规律。

2．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。

3．疑点变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈。

4．解决办法(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。

三、课时安排3课时四、教具准备可拆式变压器、投影交流电流表(2只)、投影交流电压表(2只)、导线若干学生电源、小电珠(5只、2.5V，0.3A)、电键(4只)五、学生活动设计1．通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程，使学生获得新知识。

2．通过提问引发学生思考，并应用学到的知识来解决实际问题。

4．通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。

六、教学过程(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。

3 科学探究：变压器（第2课时）教学目标1.知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。

2.知道理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。

3.应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。

4.了解几种常见的变压器。

教学重难点教学重点知道理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。

教学难点应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。

教学准备多媒体设备教学过程复习引入提问：1.变压器的结构是怎样的？2.工作原理是什么？讲授新课三、理想变压器电压与匝数的关系1.理想变压器教师讲解：如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。

这是物理学中又一种理想化模型。

即：无铜损、铁损、磁损2．原、副线圈的电压关系(1)教师提问：对理想变压器，原、副线圈中每一匝线圈都具有相同的ΔΦΔt，那么根据法拉第电磁感应定律可得到什么规律？学生回答：有E 1＝n 1ΔΦΔt ，E 2＝n 2ΔΦΔt， 教师总结：所以E 1E 2＝n 1n 2。

(2)教师提问：由于不计原、副线圈的电阻，因此原线圈两端的电压U 1与E 1，副线圈两端的电压U 2与E 2有什么关系？学生回答： U 1=E 1，U 2=E 2，所以U 1U 2＝n 1n 2(3)教师提问：如果n 2 >n 1，那么输出电压比输入电压大还是小？学生回答：输出电压大教师总结：我们把副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫做教师提问：反之，如果n 2<n 1，那么输出电压比输入电压大还是小？学生回答：输出电压小教师总结：我们把副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫做降压变压器。

3.功率与匝数的关系教师提问：能量是守恒的，我们可得理想变压器的输入功率与输出功率具有什么关系？ 学生回答：P 入＝P 出 。

变压器的应用教学目的要求：1、掌握变压器在电压变换方面的应用：自耦变压器、电压互感器。

2、掌握变压器在电流变换方面的应用：电流互感器、钳形电流表。

3、了解变压器阻抗变换方面的应用。

教学重点、难点：教学重点：变压器的电压变换和电流变化及其应用。

教学难点：变压器空载运行和电压变换，负载运行与电流变换。

教学分析：本次课通过对变压器空载运行时，原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念，然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器及电压互感器的工作原理，最后通过例题巩固其知识点。

电流变化及阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。

复习、提问：1、变压器工作原理是什么？2、变压器的额定值有哪些，其关系是怎样的？教学过程：上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。

今天我们来看看变压器有哪些应用。

一、空载运行和电压变换原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。

设原线圈匝数为N1，副线圈匝数为N2，磁通为Φ ，感应电动势为tN E tN E ∆∆=∆∆=ΦΦ2211 ， 由此得2121N N E E =忽略线圈内阻得K N N U U ==2121 上式中K 称为变压比。

由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。

如果N 1 < N 2，K < 1，电压上升，称为升压变压器。

如果N 1 > N 2，K >1，电压下降，称为降压变压器。

应用实例： 1、自耦变压器实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器(a)符号 (b)外形 (c)实际电路 图2 自耦变压器 原副边电压之比是： 2、电压互感器电压互感器(a) 构造 (b)接线图图3 电压互感器属于仪用互感器的一种，它的优点是：⑴使测量仪表与高压电路分开，以保证工作安全。

⑵扩大测量仪表的量程。

注意点：（1） 为了工作安全，电压互感器的铁壳及副绕组的一端都必须接地，以防高、低压线圈绝缘损坏时，低压线圈和测量仪表对地产生一个高电压，危及工作人员的人身安全。

单相自耦变压器课程设计目录前言综述摘要1 单相自耦变压器工作原理2.单相自耦变压器运行分析2.1自耦变压器电路磁路分析2.2自耦变压器等效电路分析3.变压器能耗与节能4.变压器基本结构参数设计及测定4.1变压器技术参数及其确定4.2变压器铁心参数的计算4.3自耦变压器高低压绕组尺寸和匝数的计算5.结论综述前言综述变压器在整个国计民生中是一种应用极为广泛的电气设备，不仅应用于电力系统，还广泛应用于电子装置，焊接设备，电炉等场合，可以实现交流变压，交流电源供给，电路阻隔等功能。

因此，它在整个国民生活中占有极其重要的地位。

变压器按相数可分为单相、三相，按绕组的多少可分为双绕组变压器，三绕组变压器，多绕组变压器，自耦变压器等。

而与普通单相变压器相比较而言，单相自耦变压器在一二次侧之间不仅存在磁耦合，也存在电的联系，因此在传输容量相同的条件下，不但体积小，而且效率高。

因此在某些场合，得到广泛的应用。

由于自耦变压器有诸多分类，但是运行原理基本相似。

本设计只就单相降压自耦变压器给出具体设计，以此阐明自耦变压器的运行原理和运行特性。

摘要虽然普通单相变压器一二次侧绕组是分开的，而自耦变压器的一二次绕组是连在一起的，但是在结构上，单相自耦变压器可以看作是双绕组变压器的改装，而且在工作原理、电路和磁路的分析、结构参数的定义和确定等方面，存在许多类似。

因此本设计对比普通单相变压器来进行单相自耦变压器工作原理和电路磁路的分析，给出基本参数的设计值，并且对变压器的能耗进行论述，就节能简单介绍。

最后就自耦变压器设计进行综述。

本设计重点就电路磁路进行分析，给出基本参数的确定方法与变压器的设计值。

主题词：单相自耦变压器；参数；1.单相自耦变压器工作原理普通变压器利用电磁感应作用，以交变磁场为媒介，实现电能的传送，只存在电磁功率的传送。

而自耦变压器一二次侧不仅有电磁功率的传送，也存在传导功率的传送。

但是它们都实现将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。

变压器教学目标：知识与技能：（1）知道变压器的构造（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理。

（3）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。

（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。

（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器。

过程与方法：（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力。

（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）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：变压器工作原理教学难点：变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的教学过程：新课导入：在实际应用中，常常需要改变交流的电压。

大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。

各种用电设备所需的电压也各不相同。

一般的家用电器需要220 V的电压，动力用电需380 V电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。

交流便于改变电压，以适应各种不同需要。

变压器就是改变交流电压的设备。

这节课我们学习变压器的有关知识。

新课教学：（一）变压器的原理：1、构造：出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。

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。

2、工作原理：演示实验：原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，小灯泡发光。

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。

这个交变的磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要产生感应电动势。

当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向负载供电。

在副线圈中产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。

4 变压器教学设计(一)整体设计教学分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置。

学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，通过《交变电流》前两节的学习，对交变电流的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。

本节重点是从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度深刻理解变压器的工作原理以及探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。

对于变压器工作原理，要让学生在电磁感应理论的基础上理解什么是互感现象？为什么原、副线圈之间在没有载流导体连接的状态下，副线圈中还可以输出电流？使学生再次体会交变电流与恒定电流的区别，以及交变电流的优点。

在解决有两个副线圈的变压器的问题时，不做统一的要求，不必急于去分析这类问题，对学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论。

本节内容是电磁感应知识与交变电流概念的综合应用，承上启下，体现出了交变电流的优点，并为电能输送奠定了基础。

教学目标1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。

2．通过实验，探究变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系并能用它们解决基本问题。

3．了解理想化模型在物理学研究中的重要性。

从探究“电压与匝数关系”全过程指导学生学习物理思想与方法。

4．了解变压器在生活中的应用。

教学重点难点1．探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系并能用它解决基本问题。

2．从电磁感应和能量的转化与守恒两种角度理解变压器的工作原理。

教学方法与手段演示、推理、实验探究法、合作学习法。

课前准备教学媒体1．教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；多媒体课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等。

2．学具：(分组用实验器材)可拆变压器、学生电源、开关、导线、多用电表等。

知识准备复习电磁感应、法拉第电磁感应定律及交变电流的知识。

课前收集变压器或拍摄变压器的照片、网上下载的图片。

§变压器主备人：审核人：课时编号：复备时间：上课时间：教学过程教学内容和教师活动学生活动活动目标交流展示根据预习案完成情况，安排学生分组汇报。

注意：（1）学生汇报答案的正误；（2）学生产生的新问题。

下面让学生展开交流探究活动，突破重难点。

学生抢答：电磁感应原理，互感、变压器的构造及原理，变压器的电源是交流的，理想变压器条件及规律培养学生自学能力，加强交流，筛选重难点，提高课堂效率。

演示用手机充电器点亮小灯泡，问：生活中还有哪些涉及到变压器多媒体展示：各种变压器学生观察，举例实验演示，激发学习兴趣，对变压器作用有初步认识展示可拆变压器一名学生在讲台前拆开变压器，变压器构造：闭合铁心，原副线圈。

其他学生观察，补充。

提高学生参与意识教学目标一、知识目标1．了解变压器的构造及其工作原理；2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。

二、能力目标1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。

2．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。

三、情感目标1．通过原副线圈的匝数与线圈电压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。

教学重点变压器的工作原理和规律。

教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系教学媒体可拆变压器、变压器8组，手机充电器一个；9只小灯泡、8个学生电源、多用电表16个，导线若干，100Ω变阻器8个师生双边活动细则在铁芯上绕漆包线作副线圈，绕漆包线两端接电流表，改变2总结分析实验数据时，得到变压比公式：)1(2121nnUU=理论分析：由（1）知：升压变压器n2＞n1；降压变压器n2＜n1；各组派代表到前后黑板填写数据，并得出结论)1(2121nnUU=培养学生处理实验数据、分析问题的能力。

自耦变压器教案教案标题：自耦变压器教案教案目标：1. 了解自耦变压器的定义和工作原理；2. 掌握自耦变压器的相关性质和运行特点；3. 学会计算和应用自耦变压器的变压比和功率转移特性；4. 培养学生动手实验和观察现象的能力。

教案步骤：引入：1. 利用实例或现象引起学生对于变压器的兴趣，如手机充电器、电力传输等；2. 引导学生思考变压器的作用和原理。

知识探究：3. 分组让学生进行小组讨论，总结出变压器的定义和分类；4. 向学生介绍自耦变压器的概念，并进行比较自耦变压器与传统变压器的差异；5. 让学生观察自耦变压器的实物或示意图，梳理自耦变压器的结构和组成部分；6. 解释自耦变压器的工作原理，包括电磁感应和自感现象。

实验探究：7. 进行自耦变压器的实验，使用适当的实验装置和电路；8. 让学生根据给定的实验数据，计算自耦变压器的变压比；9. 引导学生观察实验结果，讨论不同输入电压和输出电压情况下的功率转移特性。

概念巩固：10. 进一步讨论自耦变压器的应用领域和优势；11. 提供多个实际问题让学生解答和分析，如输入电压为220V，输出电压为12V，计算输出电流等。

拓展应用：12. 引导学生思考自耦变压器的特点和应用，让学生自主设计一个简单的电路应用，包括选取合适的变压比和输入电压。

总结：13. 总结自耦变压器的重点知识和应用；14. 鼓励学生提出问题和疑惑，进行讨论和解答。

教案评价：15. 对学生进行小组活动和实验操作的观察和评价；16. 学生的作业完成情况和答辩表现评估。

拓展活动：17. 鼓励学生利用互联网资源或图书馆进行更多关于自耦变压器的研究和学习；18. 组织学生参观相关企事业单位，了解变压器的实际应用和工作环境。

注意事项：- 教案可以根据学生的年级和学习能力进行适当调整和优化；- 在进行实验环节时，要注意学生的安全意识和实验操作规范；- 配备合适的教学资源，如实物模型、多媒体课件等，以便学生更好地理解和掌握知识。