变压器公开课教案
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《变压器》教学设计
一、教材分析
《变压器》选自人教版、普通高中课程标准实验教科书、物理选修3—2第五章《交变电流》的第四节。
学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用,开拓学生视野,提高学习物理的能力和兴趣,因此这一节的内容是电磁感应教学的进一步延伸;同时变压器也是是交流电路中常见的一种电器设备,是远距离输送交流电不可缺少的装置。
学习变压器能够从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的认识,为进一步学习远距离输电奠定基础。
教材对《变压器》这节课的设置是从学生的原有认知出发,通过实验手段,引导学生一步一步围绕变压器的原理及工作特性展开,让学生自己进行讨论、分析,逐步完成教学目标。
二、设计理念
在这节物理规律课的教学中,我的设计理念是:以实验为基础,学生的思维拓展为中心,充分发挥学生的主体,注重规律形成过程的教学、实验探究过程的教学、知识发展过程的教学;强调学以致用,联系生活实际,提高学生对知识的迁移和能力活化;
“变压器”一课的教学围绕“什么是变压器?”、“变压器副线圈为什么有电压?”、“变压器怎样将原线圈的电能传输给副线圈?”、“变压器副线圈上的电压大小与什么因素有关?定量关系是怎样的?”等问题为线索展开教学。
因此,本节课的教学采用如下的教学流程:。
物理优质课教案设计第四节变压器一、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.从变压器工作规律得出过程中培养学生的总结概括能力。
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)德育渗透点1.让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
2.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)推导变压器原副线圈电流与匝数关系。
(2)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。
(2)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:1课时四、教具准备:可拆式变压器、五、学生活动设计1.通过观察课件演示、理论推导、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。
3。
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)明确目标通过理想化模型建立及理论推导得出变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)整体感知本节内容承上启下,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.引入新课各种用电器正常工作的电压可以各不相同,各种发电机输出的电压也相差很大,为了能够实现电压的改变,以适应各种不同的需要,在交流电路中的变压器就起到了这种作用。
(出示可拆式变压器)2.讲授新课(1)变压器的功能:变压器是改变交流电压的设备.(2)变压器的构造(结合课件讲解)变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的原,副线圈组成。
高二物理《变压器》教案3篇高二物理《变压器》教案2中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线,多用星形接法,其相电压为220V,而线电压为381V(近似值),需要中性线,一般也都有地线,即为三相五线制。
而进户线为单相线,即三相中的一相,对地或对中性线电压均为220V。
一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法,此时进户线必须是三相线。
工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区,经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。
一、知识目标1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.2、了解三相交变电流的图象,知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的最大值和周期都相同,但它们不是同时达到最大值(或为零).4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念.5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.二、能力目标1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.4、努力培养学生的实际动手操作能力.三、情感目标1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美教学建议教材分析三相电流在生产和生活中有广泛的应用,学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍,而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛,所以其基本常识应让每个学生了解.教法建议1、在介绍三相交变电流的产生时,除课本中提供的插图外,教师可以再找一些图片或模型,使学生明白,三个相同的线圈同时在同一磁场中转动,产生三相交变电流,它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流,它们具有相同的最大值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.2、要让学生知道,三个线圈相互独立,每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到最大值(或零)的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示,效果很好.让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电,一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料,另一方面,可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式,理解课本中所介绍的三相电的连接.教学设计方案三相交变电流教学目的1、知道三相交变电流的产生及特点.2、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识.教具:演示用交流发电机教学过程:一、引入新课本章前面学习了一个线圈在磁场中转动,电路中产生交变电流的变化规律.如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈产生三个交变电流.这就是我们今天要学习的三相交变电流.板书:第六节三相交变电流二、进行新课演示单相交流发电机模型:只有一个线圈在磁场中转动,电路中只产生一个交变电动势,这样的发电机叫单相交流发电机.它发出的电流叫单相交变电流.演示:三相交流发电机模型,提出研究三相交变电流的产生.板书:一、三相交变电流的产生1、三相交变电流的.产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流2、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的.板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期我们还可以用图像描述三相交变电流板书:三相交变电流的图像三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电,那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢?板书:二、星形连接和三角形连接1、星形连接说明:在实际应用中,三相发电机和负载并不用6条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接,这就是我们要学习的星形连接①把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号Y)②端线、火线和中性线、零线从每个线圈始端引出的导线叫端线,也叫相线,在照明电路里俗称火线.从公共点引出的导线叫中性线,照明电路中,中性线是接地的叫做零线.③相电压和线电压端线和中性线之间的电压叫做相电压两条端线之间的电压叫做线电压.我国日常电路中,相电压是220V、线电压是380V2、三角形连接①把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号△)②相电压和线电压两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压,所以三角形连接中相电压等于线电压.高二物理《变压器》教案3教学目标一、知识目标1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.二、能力目标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、情感目标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.教学建议教材分析及相应的教法建议1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的工作原理的内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的'电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了 I1I2=U1U2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.5、介绍几种常见的变压器,是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物,或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识6、电能的输送,定性地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要性.教学重点、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:(l)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:(l)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。
西宁市公开课《变压器》教学设计课题变压器(第一课时)高二年级教师:曹艳慧教学目标 1.物理观念:了解变压器及其结构、原理,通过探究变压器原副线圈电压和电流跟匝数的关系,树立事物之间的相互作用观,守恒的能量观。
2.科学思维:培养学生在实验的基础上建立理想化模型的思维能力。
3.实验探究:使学生掌握发现问题、提出猜想、实验证明等运用实验探究发现物理学的理论进而解释生活或自然现象的方法。
4.科态度与责任:培养学生实事求是,勇于创新的科学态度。
教学重点变压器的电压、电流、功率关系教学难点运用变压器的规律解决有关实际问题教学方法教师讲解、演示与学生自学、观察、讨论展示相结合教学流程教学内容程序教师活动学生活动设计意图导入解读学习目标由生活中常见的用电器的额定电压与照明电路提供的电压不匹配,提出问题学生观察实物思考并回答引起学生的学习兴趣一、变压器的结构实验探究一:1.观察可拆变压器拆开,说出其主要结构。
(1)闭合铁芯(绝缘的硅钢片叠合而成)(2)原线圈(又叫初级线圈):跟电源相连,用绝缘线绕成的,其匝数用n1表示(3)副线圈(又叫次级线圈):跟负载相连,用绝缘线绕成的,其匝数用n2表示(4)输入电压U1,输出电压U2.变压器工作时,高压线圈匝数多而通过的电流小,可用耐流值较小的较细导线绕制;低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用耐流值较大的较粗导线绕制。
这也是判定高压线圈和低压线拆变压器,观察其结构画出来变压器示意图培养学生的动手能力和建立抽象模型、理想模型的能力。
圈的一种方法。
理想变压器变压器在能量转化的过程中能够忽略原、副线圈的电阻消耗的电能、铁芯中损失的电磁能以及漏磁等原因造成的能量损失,输入电功率等于输出电功率的变压器我们称之为理想变压器。
实际上变压器的效率都是比较高的,特别是电力设备中的巨大变压器,在满负荷工作时效率可以达到97%~99%,所以理论研究时我们把它当成100%(理想变压器)是没有问题的。
《变压器》公开课教案教学目的:1.了解变压器的构造2.引导学生利用电磁感应现象理解变压器工作原理3.掌握理想变压器原副线圈上的电压、功率、电流关系教学方法:实验归纳与讨论启发相结合教具:变压器模型、示教板、电源、三个灯泡、(三个)电键、开关导线教学过程:课题引入:生产生活中使用的各种用电设备,需要的电压不是都一样的。
家用电器用220V 电压,机床动力用380V,照明灯用36V安全电压,电子管灯丝用6.3V电压,电视显像管用1万多伏的电压,等等。
在由统一的供电线路供电情况下,为了适应这些不同电压的需要,就要有一种改变电压的设备——变压器。
这一节我们就要来了解一下变压器的构造及其工作原理等原理。
1、变压器电路符号2、变压器的工作原理:师:(复习)闭合电路中产生感应电流的条件是什么?生:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
师:(提出问题)在原线圈上接上稳定的直流电,那么副线圈上是否有感应电流,办什么?实验一:实验现象:1、S闭合后,灯L不会亮,即副线圈上没有感应电流。
2、S断开瞬间,灯L会亮一下?师:(分析原因)当S闭合后,原线圈接稳定的直流电流后,在铁芯中产生稳定的磁场,不能引起副线圈处磁通量变化,所以副线圈上不会产生感应电动势,而在S断开瞬间,原线圈的直流电消失,于是副线圈处的磁能量减少,此时副线圈上会产生感应电动势。
师:(提出问题):怎么在副线圈中得到一个持续的感应电动势?生:原线圈的电流要不断变化,以至在铁芯中产生一个交变的磁场,这样副线圈的磁通就会改变,副线圈就有感应电动势。
师:(引导)很显然,原线圈中要引入一个变化的电流,()什么样的电流是变化的?生:(答)引入交流电接在原线圈上,副线圈上会产生感应电动势。
师:这时副线圈就可作为电源使用,当用电器接在副线圈两端时,副线圈电路中就会有电流。
总结变压器的工作原理:利用电磁感应现象。
闭合铁原线圈加交变电压U1→交变电流→交变磁场→交变磁通芯形成闭合磁场副线圈交变磁通→感应电动势从能的转化来看变压器原线圈输入的电能转化为原副线圈中交变的磁场能,再进一步转化为变压器副线圈的输出电能。
变压器教案高中物理一、教学目标:1. 了解变压器的工作原理和结构2. 掌握变压器的基本公式和计算方法3. 能够解决变压器相关的应用问题二、教学重点:1. 变压器的工作原理2. 变压器的结构和组成3. 变压器的基本公式和计算方法三、教学内容:1. 变压器的定义和分类2. 变压器的工作原理3. 变压器的结构和组成4. 变压器的基本公式和计算方法四、教学过程:1. 引入:通过展示变压器的实物,引导学生了解变压器的作用和重要性。
2. 讲解:介绍变压器的定义、分类、工作原理、结构和组成,让学生理解变压器的基本知识。
3. 实验:设计一个简单的变压器实验,让学生通过实际操作感受变压器的变压效果。
4. 计算:教授变压器的基本公式和计算方法,让学生掌握如何计算变压器的转变比和输入输出功率。
5. 应用:布置一些变压器相关的应用题,让学生运用所学知识解决问题。
六、总结:回顾本节课的重点内容,强调变压器在电力传输中的重要性和应用。
七、作业:布置相关作业,巩固学生对变压器的理解和掌握。
八、拓展:引导学生进一步了解变压器的发展历史和未来发展趋势,拓展知识视野。
五、教学手段:1. 实物展示2. 实验操作3. 计算习题4. 互动讨论5. 图片、视频资料六、教学评价:1. 通过实验和计算题,考察学生对变压器的掌握程度2. 考察学生对变压器应用问题的解决能力七、教学反思:1. 教学内容安排是否合理2. 学生反馈意见及建议3. 教学手段是否有效果八、教学资料:1. 教辅资料2. 实验器材3. 图片、视频资料。
变压器的应用教案第一章:变压器的基本原理1.1 教学目标1.了解变压器的基本概念2.掌握变压器的工作原理3.了解变压器的种类及特点1.2 教学内容1.2.1 变压器的基本概念1.2.2 变压器的工作原理1.2.3 变压器的种类及特点1.3 教学方法1.3.1 讲解法1.3.2 演示法1.3.3 讨论法1.4 教学步骤1.4.1 引入话题:讨论电力的传输与分配1.4.2 讲解变压器的基本概念1.4.3 演示变压器的工作原理1.4.4 讲解变压器的种类及特点1.4.5 小组讨论:变压器在实际应用中的优势和局限性第二章:变压器的结构与参数2.1 教学目标2.了解变压器的主要结构部件3.掌握变压器的主要参数2.2 教学内容2.2.1 变压器的主要结构部件2.2.2 变压器的主要参数2.3 教学方法2.3.1 讲解法2.3.2 图片展示法2.3.3 小组讨论法2.4 教学步骤2.4.1 讲解变压器的主要结构部件2.4.2 图片展示变压器的结构部件2.4.3 讲解变压器的主要参数2.4.4 小组讨论:变压器参数在实际应用中的意义第三章:变压器的接线与保护3.1 教学目标3.了解变压器的接线方式4.掌握变压器的保护措施3.2 教学内容3.2.1 变压器的接线方式3.2.2 变压器的保护措施3.3 教学方法3.3.1 讲解法3.3.2 模拟操作法3.3.3 小组讨论法3.4 教学步骤3.4.1 讲解变压器的接线方式3.4.2 模拟操作变压器的接线方式3.4.3 讲解变压器的保护措施3.4.4 小组讨论:变压器保护在实际应用中的重要性第四章:变压器的选用与维护4.1 教学目标4.了解如何选用合适的变压器5.掌握变压器的维护方法4.2 教学内容4.2.1 变压器的选用方法4.2.2 变压器的维护方法4.3 教学方法4.3.1 讲解法4.3.2 案例分析法4.3.3 小组讨论法4.4 教学步骤4.4.1 讲解如何选用合适的变压器4.4.2 案例分析选用变压器的具体实例4.4.3 讲解变压器的维护方法4.4.4 小组讨论:变压器维护在实际应用中的重要性第五章:变压器在电力系统中的应用5.1 教学目标5.了解变压器在电力系统中的重要作用6.掌握变压器在电力系统中的应用实例5.2 教学内容5.2.1 变压器在电力系统中的重要作用5.2.2 变压器在电力系统中的应用实例5.3 教学方法5.3.1 讲解法5.3.2 图片展示法5.3.3 小组讨论法5.4 教学步骤5.4.1 讲解变压器在电力系统中的重要作用5.4.2 图片展示变压器在电力系统中的应用实例5.4.3 小组讨论:变压器在电力系统中的应用优势和局限性第六章:变压器的设计与制造6.1 教学目标6.了解变压器设计的基本原则7.掌握变压器制造的主要工艺6.2 教学内容6.2.1 变压器设计的基本原则6.2.2 变压器制造的主要工艺6.3 教学方法6.3.1 讲解法6.3.2 案例分析法6.3.3 小组讨论法6.4 教学步骤6.4.1 讲解变压器设计的基本原则6.4.2 案例分析变压器设计的具体实例6.4.3 讲解变压器制造的主要工艺6.4.4 小组讨论:变压器制造中的技术挑战和发展趋势第七章:变压器的检测与故障分析7.1 教学目标7.了解变压器检测的基本方法8.掌握变压器故障分析与处理技巧7.2 教学内容7.2.1 变压器检测的基本方法7.2.2 变压器故障分析与处理技巧7.3 教学方法7.3.1 讲解法7.3.2 模拟操作法7.3.3 小组讨论法7.4.1 讲解变压器检测的基本方法7.4.2 模拟操作变压器检测的具体步骤7.4.3 讲解变压器故障分析与处理技巧7.4.4 小组讨论:变压器故障处理在实际应用中的重要性第八章:变压器的节能与环保8.1 教学目标8.了解变压器节能的技术途径9.掌握变压器环保的意义与措施8.2 教学内容8.2.1 变压器节能的技术途径8.2.2 变压器环保的意义与措施8.3 教学方法8.3.1 讲解法8.3.2 案例分析法8.3.3 小组讨论法8.4 教学步骤8.4.1 讲解变压器节能的技术途径8.4.2 案例分析节能变压器的设计与应用8.4.3 讲解变压器环保的意义与措施8.4.4 小组讨论:变压器环保在电力系统中的重要性第九章:变压器的未来发展9.了解变压器技术的发展趋势10.掌握变压器在新能源领域的应用前景9.2 教学内容9.2.1 变压器技术的发展趋势9.2.2 变压器在新能源领域的应用前景9.3 教学方法9.3.1 讲解法9.3.2 图片展示法9.3.3 小组讨论法9.4 教学步骤9.4.1 讲解变压器技术的发展趋势9.4.2 图片展示未来变压器技术的发展方向9.4.3 讲解变压器在新能源领域的应用前景9.4.4 小组讨论:变压器在新能源领域中的机遇与挑战第十章:综合案例分析与实践10.1 教学目标10.了解变压器在实际工程中的应用案例11.提高解决实际问题的能力10.2 教学内容10.2.1 变压器在实际工程中的应用案例10.2.2 实践操作:变压器的安装与调试10.3.1 讲解法10.3.2 模拟操作法10.3.3 小组讨论法10.4 教学步骤10.4.1 讲解变压器在实际工程中的应用案例10.4.2 模拟操作变压器的安装与调试过程10.4.3 小组讨论:解决实际工程中变压器问题的策略重点和难点解析重点环节1:变压器的基本概念补充和说明:在这一环节中,学生需要理解变压器的基本定义,包括变压器的作用、类型和基本结构。
变压器 教案【教学目标】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.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。
【重点难点】1.变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系。
【【教教学学方方法法】】 实验探究法 【【教教学学用用具具】】 课 件 【教学过程】 一、变压器的原理 1、变压器的构造(1)变压器是由套在闭合铁芯上的原、副两线圈组成:跟电源连接的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,跟负载连接的线圈叫副圈,也叫次级线圈,两线圈由绝缘导线绕制,铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成. (2)变压器的示意图和在电路中的符号分别如图所示:2、变压器的工作原理 (1)工作原理:互感现象。
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能到磁场能再到电能的转化。
(2)变压器只能工作在交流电路.3、理想变压器:不计漏磁,略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,称为理想变压器。
实际变压器(特别是大型变压器)一般都可以看成是理想变压器。
二、理想变压器的工作规律 【实验探究】(1)按图示电路连接电路(2)原线圈接低压交流电源6V ,保持原线圈匝数n 1不变,分别取副线圈匝数n 2=21n 1,n 1,2 n 1,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
(3)原线圈接低压交流电源6V ,保持副线圈匝数n 2不变,分别取原线圈匝数n 1=21n 2,n 2,2 n 2,用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压,记入表格。
U 1=6V 实验次数 1 2 3 4 5 6 原线圈匝数n 1 n 1n 1n 1n 2n 2n 2副线圈匝数n 2 21n 1 n 1 2 n 1 21n 2 n 2 2 n 2副线圈输出电压U 2结论(4)总结实验现象,得出结论。
【注意事项】(1)连接好电路后,同组同学分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误才能接通电源。
《变压器》公开课教案
教学目标
一、知识目标
1.知道变压器的构造。
理解互感现象,理解变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
3.知道课本中介绍的几种常见的变压器。
二、技能目标
1.用电磁感应去理解变压器的工作原理,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。
三、情感态度目标
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。
教学重点难点
变压器工作原理。
变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的。
教学方法
实验探究、演绎推理。
教学用具
可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等。
错误!
引入新课
[师]生产生活中使用的各种用电设备,需要的电压不是都一样的。
家用电器用220V电压,机床动力用380V,照明灯用36V安全电压,电子管灯丝用6.3V电压,电视显像管用1万多伏的电压,等等。
在由统一的供电线路供电情况下,为了适应这些不同电压的需要,就要有一种改变电压的设备——变压器。
这一节我们就要来了解一下变压器的构造及其工作原理等原理。
新课教学
1.变压器原理
[师]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?
[生]变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
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。
[师]画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:
[演示]将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,观察交流电压表是否有示数。
[生]电压表有示数且示数不同。
[师]变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考。
[生]在原线圈上加交变电压U 1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量。
这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势。
如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势。
副线圈两端的电压就是这样产生的。
[师]物理上把原、副线圈中由有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象。
互感现象是变压器工作的基础。
[生]变压器的铁芯起什么作用?
[师]如果无铁芯,并排放置的原、副线圈也发生互感现象,但原、副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原、副线圈中传送电能。
如有铁芯,由于磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,大大提高了变压器的效率。
[生]原、副线圈中,感应电动势大小跟什么有关系?
[师]与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比。
师生共同活动:
(1)实验探究得出理想变压器的变压比关系。
(2)推导理想变压器的变压比公式。
设原线圈的匝数为N 1,副线圈的匝数为N 2,穿过铁芯的磁通量为Φ,则原副线圈中产生的感应电动势分别为
E 1=N 1ΔΦ1Δt
E 2=N2ΔΦ2Δt
在忽略漏磁的情况下,ΔΦ1=ΔΦ2,由此可得
E 1E 2=N 1
N 2
在忽略线圈电阻的情况下,原线圈两端的电压U 1与感应电动势E 1相等,则有U 1=E 1;副线圈两端的电压U2与感应电动势E 2相等,则有U 2=E2。
于是得到
U 1U2=N 1N2
[师]请同学们阅读教材,回答下列问题:
(1)什么叫理想变压器?
(2)什么叫升压变压器?
(3)什么叫降压变压器?
(4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?
[生1]忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器。
[生2]当N2>N1时,U 2>U1,这样的变压器叫升压变压器。
[生3]当N 2<N1时,U 2<U 1,这样的变压器叫降压变压器。
[生4]电视机里的变压器将220 V 电压升高到10 000 V 以上属升压变压
器;复读机的变压器将220 V电压降到6 V,属于降压变压器。
[师]理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系?
[生]P出=P入
[师]若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系?
[生]据P出=U2I2,P入=U1I1及P出=P入得:
I2=U1I1
U
2
则:错误!=错误!=错误!
[师]绕制原副线圈的导线粗细一样吗?
[生]粗细不一样。
高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细的导线;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线。
课堂小结
本节课主要学习了以下内容:
1.变压器主要由铁芯和线圈组成。
2.变压器可改变交变电的电压和电流,利用了原、副线圈的互感现象。
3.理想变压器:忽略一切电磁损耗,有
P输出=P输入
\f(U1,U2)=错误!错误!=错误!
4.日常生活和生产中使用各种类型的变压器,但它们遵循同样的原理。
作业
(略)
错误!
变压器
变压器错误!。