4.2《变压器》优秀教案(鲁科版选修3-2)

《变压器》一课的教学设计学情分析：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，在《交流电》前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。

但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。

教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。

”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。

本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。

教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。

另外，教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究，但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系，因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。

教、学用具：（1）教师的教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；教学课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等（2）学生的学具：分组用实验器材本课教学目标：1、知识目标：（1）理解变压器的结构（2）掌握变压器的工作原理和工作规律2、能力目标：（1）在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。

（2）培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。

3、情感态度与价值观目标：（1）使学生领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨务实的态度。

（2）领悟到物理与生活的紧密联系。

本课教学重点难点：本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。

难点是变压器在怎样的条件下才能工作？闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用？我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。

教学过程：第一部分：课前收集变压器变压器在平时生活中比较常见，学生对变压器这一名词并不陌生，因此课外要求学生搜集各种变压器，了解变压器的基本作用，必然会引起学生对变压器的极大兴趣，激发出学生对变压器的好奇心和求知欲，增强了感性认识，使变压器教学更贴近学生的实际生活，体会到物理与生活的紧密联系，提高学习物理的兴趣。

变压器的学法指导
知识要点
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．在由统一的供电线路供电的情况下，为了适应不同的电压需要，就需有一种改变电压的设备．变压器就是这种能够改变交流电流电压的设备．有关变压器的一些知识见下表．
学法建议
本节学习时要注意应用电磁感应规律分析变压器工作原理；明确变压规律的电磁感应理论依据．求解变压器电路问题时，要特别注意各物理量变化是由什么原因引起的，这样可以从根本上分析，解决有关问题．
疑难解析
1．变压器怎样变压？
如图6，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1，n2，原线圈两端加交变电压U1，当通过闭合铁芯的磁通量发生变化时，由于原、副线圈
能量的转化关系是：电能→磁场能→电能．若忽略铜损、铁损等，则转化过程中能量守恒，因此变压器的输入功率等于输出功率P1=P2．
2．变压器能变换直流电压吗？
变压器是利用原线圈产生交变的磁通量，通过副线圈而产生感应电动势的．若原线圈中通以恒定电流，则在铁芯中产生恒定的磁通量，副线圈中虽有磁通量通过，但磁通量不变化，因此副线圈中不能产生感应电动势，当然就不能变压了．
但是，若在原线圈中通以方向不变而大小变化的脉冲电流，同样也可以达到变压的目的．汽车、摩托车内设一个特殊开关，产生脉冲电流送入变压器中，获得高电压来提供汽油机的点火电压的．。

2变压器一、教学目标知识与技能：1．了解变压器的构造及理解变压器的工作原理。

2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题。

3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量损失，它的输出功率等于输入功率。

4．能运用功率关系推导电流与匝数关系过程与方法：从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法。

情感态度与价值观：认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值。

二、教学重点和难点教学重点：变压器的工作原理；通过实验探究得到变压器原副线圈电压和匝数的关系。

教学难点：推导理想变压器原副线圈电压与匝数关系。

三、教学用具：可拆式变压器、多用电表、学生电源、小灯泡、导线若干四、教学过程引入新课问：我们国家民用统一供电均为____V？幻灯片打出一组数据在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压可能各不相同，如何使这些额定电压不是220V的用电器正常工作呢？这就靠我们这节将要学习的变压器来实现升压、降压，从而使我们各类用电器在供电电压220V都能正常工作。

进行新课一、变压器的结构图片展示不同样式的变压器。

出示可拆变压器，仔细观察，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的。

一个线圈与交流电源连接，叫做原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。

画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：问：变压器又是如何实现变压的呢？二、变压器的工作原理思考：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接电压U1后，副线圈是否产生电压U2？演示实验1：把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到电源的两端：(1)恒定直流；(2)正弦交流。

另一个线圈连到小灯泡上。

观察小灯泡的发光情况。

现象：原线圈接直流电时小灯泡不发光，接交流电时小灯泡发光。

互感现象是变压器工作的基础。

电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。

4． 2 《变压器》教案【学习目标】<1）知道变压器的结构，认识变压器的工作原理；<2）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它剖析解决相关问题。

【学习重点】变压比和匝数比的关系。

【知识重点】1、变压器的结构变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

一个线圈跟电源连结，叫原线圈<初级线圈），另一个线圈跟负载连结，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。

fFZrxdPAke变压器的结构表示图和符号，以以下图所示：2、变压器的工作原理互感现象时变压器工作的基础。

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。

这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要惹起感觉电动势。

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、副线圈中相同惹起感觉电动势。

副线圈两头的电压就是这样产生的。

因此，两个线圈并无直接接触，经过互感现象，副线圈也能够输出电流。

fFZrxdPAke3、变压器电压与匝数的关系电压与匝数的关系U 1n1 U 2n2只合用于理想变压器。

实质上变压器的工作效率都很高，在一般的计算中，能够把实质变压器视为理想变压器。

P出 P入理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率关系：=I1U 2n2假如副线圈的电压高于原线圈的电压，这样的变压器叫升压变压器；假如副线圈的电压低于原线圈的电压，这样的变压器叫降压变压器。

升压变压器n2＞ n1，降压变压器n2＜n1。

升压变压器， I 2I 1，降压变压器， I 2I 1。

fFZrxdPAke<>【典型例题】例题 1：以下图，一个变压器<可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上，向额定电压为41.80 ×10 V 的霓虹灯供电，使它正常发光。

为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超出12 mA 时，熔丝就熔断。

高中物理鲁科版选修3-2第四单元第2课《变压器》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中物理鲁科版选修3-2第四单元第2课《变压器》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1.了解变压器的构造;
2. 理解变压器的变压规律和变流规律,并应用此规律解决实际问题;
3. 了解自耦变压器的原理;
2学情分析
1. 学生通过前面《电磁感应》整章节的学习,已经对磁生电和涡流有了基本掌握,在交流电的学习中,也已经对交流电的特征比较清楚,已经具备了学习变压器的基础;
2. 变压器在生活中也属于比较常见的仪器,学习时学生容易想象,能够帮助学生开拓视野,激发学习物理的兴趣,为之后的远距离输电打下基础;
3. 由于学生对变压器原线圈两端电压和原线圈产生的电动势大小关系这一知识点欠缺,在教学中要做补充;
3重点难点
1.了解变压器的构造;
2. 理解变压器的变压规律和变流规律,并应用此规律解决实际问题;
3. 了解自耦变压器的原理;
4教学过程
4.1.1教学活动
活动1【导入】引入新课
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。

活动2【讲授】一.变压器的构造。

4.2《变压器》学案2[学习目标]1、理解变压器的工作原理；2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系；3、知道输电线上的功率损失及减少功率损失的方法；4、能解决高压送电的实际问题[自主学习]一、变压器1、变压器的原理 是变压器的工作基础。

由于互感现象，使得穿过原副线圈的 相同。

根据 E= 得 ，原、副线圈产生感应电动势E 与匝数n 成 。

2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系： ⑴、变压规律：⑵、变流规律： ⑶、功率关系：3、变压器有二个副线圈的情况 ⑴、电压与匝数间关系： ①、 ②、 ③、⑵、电流与匝数间关系：⑶、功率关系： 4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。

二、电能的输送 1、电功率损失和电压损失⑴功率损失：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。

出现功率损失。

△P= 。

⑵、电压损失：远距离输送电能，线路中电阻R 上消耗部分电压。

△U= 。

2、减少功率损失和电压损失的方法：⑴、 ⑵、3、高压输电网络及各物理量间关系：⑴、远距离输电线路图：⑵、常用分析公式：①、输电电流：I 2=②、输电导线损失的电功率：P 损=③、输电导线损失的电压：U 损=[典型例题]例1、如图所示为一理想变压器，原线圈的输入电压U 1=3300v ，副线圈的输出电压U 2=220v ，绕过铁心的单匝导线的电压表的示数为U 0=2v,则：⑴、原、副线圈的匝数各是多少？⑵、当S 断开时，A 2的示数I 2=5A ，那么A 1的示数是多少？ ⑶、当S 闭合时，A 2的示数将如何变化？A 1的示数如何变化？I 1U 1 n 1 I 1~ n 1L 1 2 U 1~ 升压变压器 降压变压器n 1I 1I 1U 1 ~ n2 R~U 1 n 1 R 2 3 (1)N 1=1650匝；N 2=110匝(2) N 1:N 2=UI:U 2=15:1； I 1:I 2=N 2:N 1I 1=N 2I 2/N 1=0.33A （3）P=2200W例2、某小型实验水电站输出功率是20kW ，输电线路总电阻是6Ω。