高中物理选修变压器教案

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。

变压器

[教学目标]

1、 了解变压器的构造与原理、理解变压器的电压关系与功率关系。

2、 用演示可拆变压器得到变压器变压规律。

3、 体验实验动手的乐趣，培养动手和观察能力。

[教学重点难点]

电压关系与功率关系的理解与应用

[教学过程]

一、变压器

变压器的构造: 原线圈 、副线圈 、铁芯 2．电路图中符号

二、变压器的工作原理

在变压器原、副线圈中由于有交变电流而发生互相感应的现象，叫互感现象

铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率

三、理想变压器的规律

理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻

2、电压关系

（1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用

（2）输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈的匝数比共同决定

若n

1＞n2，则U1＞U2为降压变压器

若n1＜n2， 则U1＜U2为升压变压器

3、功率关系P入=P出

补充

1、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系

（1）电压关系：

（2）电流关系

根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3 I1n1=I2n2+I3n3

2、U、I、P的决定关系

一个确定的变压器，输出电压U2由输入电压U1决定

输入功率P1由输出功率P2决定，用多少电能就输入多少电能

若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零 铁芯副线圈原线圈U112nnU22121nnUU2121nnUU2121nnUU3131nnUU3232nnUU3、负载发生变化引起变压器电压、电流变化的判断方法

（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断U2变化情况

（2）判断负载电阻变大或变小

（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I2的变化情况

（4）最后由P入=P出判断原线圈中电流I1的变化情况

[例题]

例1：一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？

选修3-2

电磁感应

探究感应电流的产生条件

一、设计思想

积极响应新课标的教学要求，让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生作进一步的学习和探究，最后又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习发展。在课堂教学中积极发挥学生的主体地位，注重学生的探究过程和知识的建构过程，让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究的方法。在整个教学中力求做到以知识为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培育，使学生在学习知识的同时，领悟研究问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。

二、教材分析

《探究感应电流的产生条件》是高中物理新课程（选修3-2）第四章第二节的内容，是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系，通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律，在教材中起到了承前启后的作用，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。

在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手，再设计学生探究实验，对现象进行分析归纳，最后总结出产生感应电流的条件，这样的编排符合学生的认知规律。

教材中对法拉第坚信磁能生电，并历经十年的不懈努力，最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍，是一个很好的德育切入点，同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。

三、学情分析

学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流，在初中已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，在教学中从学生的已有知识出发，通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法，从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。

四、教学目标

根据教学大纲对本节的具体要求，针对所教学生的心理特点和认识水平，结合教材，本着使学生全面主动发展的原则，本课的教学目标定位如下：

3.2、磁感应强度（1课时）

一、教学目标

（一）知识与技能

1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。

2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。

（二）过程与方法

通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。

（三）情感态度与价值观

培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。

二、重点与难点：

磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点

三、教具：蹄形磁铁，低压电源，多媒体等。

四、教学过程：

（一）复习上课时知识后引入

要点：磁场的概念。提问、引入新课：

磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量.怎样的物理量能够起到这样的作用呢？（紧接着教师提问以下问题.）

1． 哪个物理量来描述电场的强弱和方向？

［学生答］用电场强度来描述电场的强弱和方向.

2．电场强度是如何定义的？其定义式是什么？

［学生答］电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E=F/q

过渡语：今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.

（二）新课讲解-----第二节、磁感应强度

1．磁感应强度的方向

【演示】让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。

【板书】小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向

过渡语：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？

2．磁感应强度的大小

【演示1】用不同的条形磁铁所能吸起的铁钉的个数是不同的，说明磁场有强弱。

【演示2】探究影响通电导线受力的因素（如图）

先介绍匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。