《变压器》教案4(人教版选修3-2)

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物理：5.4《变压器》教案(新人教版选修3-2)

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。

5.4《变压器》教学设计教案-人教版高中物理选修3-2

否仍成立？
学生推导
（三）范例分析、变式训练
例1：理想变压器原、副线圈匝数
比为10∶1，下列说法中正确的是
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量
之比是10∶1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量
的变化率相等，但穿过每匝线圈的
磁通量并不相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动
势瞬时值之比为10∶1
D．正常工作时，原、副线圈的输
入、输出功率之比为1∶1
例2：
例3:如图所示，分析滑片P向b端
滑动时，各表的读数变化情况。

①V1; ②
V2; ③
A1; ④
A2。

学生思考并解答
巩固变压器的
变压规律及工
作原理
（四）学以致用
1、学习完变压器，你能准确的说出
实验中小灯泡未被烧坏的原因了
吗？
交流发言
让学生体会科
学发明并不是
遥不可及的，
只要善于思
考。

对学生进
行情感态度和
价值观的教育（五）课堂总结、点评。

4变压器-人教版选修3-2教案

变压器-人教版选修3-2教案一、教学目标1.了解什么是变压器以及其工作原理。

2.掌握变压器的公式，能够进行换算。

3.分析变压器在实际使用中的应用，了解其优缺点。

二、教学重点难点1.理解变压器的工作原理。

2.知道变压器的公式，能够进行计算。

3.掌握如何分析变压器的应用及其优缺点。

三、教学内容1. 什么是变压器变压器是一种电气设备，主要用于调节电压。

其基本原理是利用电磁感应现象，通过交流电在一组线圈中产生电磁感应，进而在另一组线圈中诱发电流，从而改变电压大小。

2. 变压器原理变压器主要由两个线圈组成，即次级线圈和中心线圈。

当交流电在中心线圈中引出电路并通过次级线圈时，它们会产生电磁感应。

如果次级线圈中的匝数比中心线圈小，则产生的感应电动势会比原电动势低，从而降低电压。

3. 变压器公式变压器公式如下：$$ \\frac{V_1}{V_2} = \\frac{N_1}{N_2} $$其中，V1和V2分别表示一侧和另一侧的电压，而N1和N2则分别表示一侧和另一侧的匝数。

4. 变压器的应用变压器应用最为广泛的是在电力系统中，如变电站。

其优点是可以通过变压器改变电压大小，从而实现能量传输和电压控制。

此外，变压器也可以用于加工厂、医院和商业建筑等地，如调节电脑供电电压。

不过，变压器也有其不足之处，如重量大、造价昂贵、占地面积大等问题。

四、教学方法1.授课讲解：通过白板、PPT等方式介绍变压器的基本原理、公式等知识点。

2.分组讨论：将学生分为小组，要求在教学后进行小组讨论，探究变压器的应用及其优缺点。

3.示范实验：为了让学生更好地理解变压器的工作原理，可以进行一些简单的示范实验。

五、教学评估1.课堂测试：对于学生在课堂上的听课效果和掌握程度进行测试。

2.作业：布置一些练习题和思考题，让学生巩固所学知识。

3.实验评估：对于实验操作的流程和结果进行评估，让学生有机会在实践中学习。

六、教学资源1.电气实验室。

2.PPT课件。

5.4 变压器优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-2：交变电流 (4)

5.4 变压器一、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．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．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二、教学重点1．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2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理三、教学难点1．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验。

2．从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理四、教具、学具准备学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关五、过程与方法观察现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践（认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值六、教学过程（一）预习指导1．复习相关内容（1）电磁感应现象产生的条件及种类（2）法拉第电磁感应定律及其表达式（3）探究实验的指导思想及基本步骤（4）交流电的特点（5）涡流的特点及利与弊2．预习需要解决的问题（1）变压器的构造（2）变压器的工作原理（3）本节课实验的目的是什麽？需要哪些器材？需要记录哪些数据？为此需要设计什麽样的表格？过程中需要注意什麽事项？（二）创设意境，激发兴趣学生观察：直流电路中S闭和后灯泡L的亮暗学生思考：把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯，一个线圈连到交流电源上，另一个线圈与灯泡构成闭合回路。

猜想：接通交流电源开关S，灯泡L回发光吗?(鼓励学生敢于说出自己的想法)教师演示：实验是检验真理的标准，回逆前面的猜想，教师演示，验证猜想。

教师提问：你的猜想是正确的，能说出你的依据吗?教师点拨：闭合S，由于电流的大小、方向在不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，这个变化的磁场也通过与灯泡L相连线圈，产生感应电动势，所以两线圈之间没有导线相连，灯泡中也有电流通过，从而发光。

高中物理《变压器》教案14 人教版选修3-2

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。

新人教版高中物理选修3-2第五章《变压器》精品教案

学
手机充电器 4.2V 4.4V5.3V 录音机 6V 9V 12V
我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的，但是我国民用供电电压均为 220V，怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工作呢？
过
二、自主、合作、探究自主、合作、思考与讨论：思考与讨论右图中为了讨论使小灯泡对于左侧的电源有什使小灯泡发光，对于左侧的电源有什么要求？并说明原因。（提示：么要求？（3 分钟）恒定电流、交变电流）
过
程
教
探究：理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系探究：理想变压器的输出电流和输入电流之间的关系电流和输入电流 1、从能量转化和守恒的角度来分析变压器里面的能量转化情况。变压器输入的是，经过原线圈转化为，通过铁芯传递到副线圈，经过副线圈转化为。 2、对于理想变压器来说是没有能量损失的，所以理想变压器输入的能量等于输出的能量，也就是理想变压器的输出功率等于输入功率。（输出功率决定输入功率输出功率决定输入功率）输出功率决定输入功率 3、理想变压器原副线圈的电流关系是怎样的？（提示：P=UI）
总结本节知识要点（2 分钟）
备注
课下练习 1、一个正常工作的理想变压器的原副线圈中，下列的哪个物理量不一定相等（） A．交流的频率 B．电流的有效值 C．电功率 D．磁通量变化率 2、理想变压器的原线圈的匝数为 110 匝，副线圈匝数为 660 匝，若原线圈接在 6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（） A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V ） 3．理想变压器原、副线圈的电流为 I1、I2，电压为 U1、U2，功率为 P1、P2，关于它们的关系，正确的是（ A.I2 由 I1 决定 B.U2 与负载有关 D.U1 由 U2 决定 C.P1 由 P2 决定 4．一台理想变压器原、副线圈匝数比为 22∶1，当原线圈两端输入 u1=220 2 sin314t V 的交变电压时，下列说法正确的是（）

高中物理选修3-2人教版5.4《变压器》教案设计

变压器教学目标1. 知识与技能(1)知道变压器的构造及几种常见的变压器．(2)理解变压器的工作原理及理想变压器的特点．(3)掌握理想变压器的电压、电流、功率等规律．2. 过程与方法(1)通过实验，探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系．(2)通过探究变压器规律的实验，培养学生处理实验数据及总结概括能力．(3)通过自主探究和小组合作，培养自主探究、合作学习的能力．3. 情感、态度与价值观(1)了解变压器在生活中的应用．(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．教学重难点1．变压器工作原理及理想变压器的特点．2．理想变压器的电压、电流、功率等规律．3．推导变压器原副线圈电流与匝数的关系．教学准备闭合铁芯、学生电源、导线若干、小灯泡、可拆式变压器、交流电压表、开关、多媒体课件等．教学过程设计【自主学习】引导学生阅读课本P41“变压器的原理”的内容，3.变压器的工作原理：互感现象.副原线(3)铁芯不发热.说明：大型变压器能量损失都很小，可看作理想变压器，本章研究的变压器可当作理想变压器处理.2.理想变压器的基本规律(1)原、副线圈两端的电压跟匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2.若n 1＞n 2，则U 1＞U 2，称为降压变压器. 若n 1＜n 2，则U 1＜U 2，称为升压变压器. (2)输出功率等于输入功率P 出＝P 入，U 1I 1＝U 2I 2. (3)原、副线圈中的电流跟匝数成反比，即I 1I 2＝n 2n 1.(4)原、副线圈的交变电流的周期T 和频率f 相同. 3.互感器(1)用途：把高电压变成低电压，或把大电流变成小电流. (2)分类：电压互感器、电流互感器.板书设计4 变压器一、变压器的原理1.变压器的构造：原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)、闭合铁芯,2.变压器示意图及符号：二、电压与匝数的关系1.理想变压器(1)无漏磁现象(2)线圈电阻不计(3)铁芯不发热2.理想变压器的基本规律(1)\f(U1,U2)＝\f(n1,n2)(2)P出＝P入，U1I1＝U2I2(3)\f(I1,I2)＝\f(n2,n1)(4)原、副线圈的交变电流的周期T和频率f相同,3.互感器,电压互感器、电流互感器。

高中物理新课标版人教版选修3-2优秀教案：教学设计(二){4变压器}

教学设计(二)整体设计教学目标一、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。

课时安排1课时教学过程引入新课[师]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。

电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。

一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10 000 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。

高中物理人教版选修3-2 5.4 变压器教学设计、教案

第四节变压器素养目标定位1.了解变压器的构造，理解变压器的工作原理．2.理解变压器的变压规律和变流规律，并运用此规律解决实际问题．(重点＋难点)3.了解电压互感器和电流互感器．素养思维脉络知识点1 变压器原理1．构造由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。

(1)原线圈：与__交流电源__相连的线圈。

(2)副线圈：与__负载__相连的线圈。

2．原理 __互感__现象是变压器的工作基础。

原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的__磁场__也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生__感应电动势__。

3．作用改变交变电流的__电压__，不改变交变电流的__周期__和__频率__。

知识点2 电压与匝数的关系1．理想变压器没有__能量损失__的变压器。

2．电压与匝数的关系原、副线圈的电压之比，等于两个线圈的__匝数__之比，即：U 1U 2＝__n 1n 2__。

3．两类变压器(1)降压变压器：副线圈的电压比原线圈的电压__低__的变压器。

(2)升压变压器：副线圈的电压比原线圈的电压__高__的变压器。

思考辨析『判一判』(1)变压器的工作原理是电磁感应。

(√)(2)变压器的工作基础是互感现象。

(√)(3)各种电流接入变压器的输入端，变压器都能正常工作。

(×)(4)原线圈的电压不随副线圈的输出电流的变化而变化。

(√)(5)原线圈的电流随副线圈的输出电流的增大而增大。

(√)(6)理想变压器的原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。

(×)『选一选』(2019·云南省富宁一中高二下学期期中)如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用白炽灯泡相同，且都是“220 V,40 W”，当灯泡所消耗的功率都调于20 W时，哪种台灯消耗的功率最小(C)解析：C图为理想变压器调节，而理想变压器不消耗能量，A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定要消耗能量。

『想一想』汽车等交通工具中用电火花点燃汽油混合气，如图所示，已知汽车蓄电池电压为12 V，变压器匝数之比为1∶100。

物理人教版高中选修3-2新课标交变电流第四节变压器教案

第四节变压器●本节教材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.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.要让学生明白，互感现象是变压器工作的基础.要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.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.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.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.●教学目标一、知识目标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.二、技能目标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）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.●课时安排1 课时●教学过程一、引入新课［师］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.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，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.二、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.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于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得变比关系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 1Δt1ΦΔ E 2=N 2Δt Δ2Φ 在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得2121N N E E = 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U 2与感应电动势E 2相等，则有U 2=E 2.于是得到2121N N U U = ［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N 2＞N 1时，U 2＞U 1，这样的变压器叫升压变压器.［生3］当N 2＜N 1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10000 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I 1与I 2有什么关系？［生］据P 出=U 2I 2，P 入=U 1I 1及P 出=P 入得：U 2I 2=U 1I 1 则：121221N N U U I I == ［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.2.几种常见的变压器［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：（1）自耦变压器有何特点？（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？（3）互感器分为哪几类？（4）电压互感器的作用是什么？（5）电流互感器的作用是什么？［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化. ［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U 2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I 2和变流比，可以算出被测电路中的电流.三、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2121N N U U = 1221N N I I = 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.四、作业（略）五、板书设计六、本节优化训练设计1.理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1, 如图所示.在原线圈中输入交变电压，其瞬时表达式为U1=2202sin(100πt) V，在副线圈两端接入一灯泡和一只交流电压表，下面说法正确的是A.电压表的示数220 VB.电压表的指针周期性左右偏转C.输出交变电压频率减为5 HzD.灯泡承受电压的最大值是220 V2.（1993年全国）如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别由双线ab和cd（匝数都为n1），ef和gh（匝数都为n2）组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压.在下列四种连接中，符合12212121,n n I I n n U U ==的是A.b 与c 连接，以a 、d 为输入端；f 与g 相连，以e 、h 为输出端B .b 与c 相连，以a 、d 为输入端；e 与g 相连，f 与h 相连为输出端C.a 与c 相连，b 与d 相连为输入端；f 与g 相连，以e 、h 为输出端D.a 与c 相连，b 与d 相连为输入端；e 与g 相连，f 、h 相连为输出端3.如图所示的理想变压器供电线路中，若将开关S 闭合，电流表A 1的示数将_______，电流表A 2的示数将_______，电流表A 3的示数将_______，电压表V 1的示数将_______，电压表V 2将_______.（不考虑输电线电压损耗）4.如图，在a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220 V 交流电压时，测得c 、d 间与g 、h 间电压均为110 V ，若分别在c 、d 间与g 、h 间加110 V 电压，则a 、b 间与e 、f 间电压分别为A.220 V ，220 VB.220 V ，110 VC.110 V ，110 VD.220 V ，05.在绕制变压器时，将两个线圈绕在如图变压器铁芯的左右两臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂.已知线圈1、2的匝数比N 1∶N 2=2∶1，在不接负载情况下A.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出110 VB.当线圈1输入电压220 V 时，线圈2输出电压55 VC.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压220 VD.当线圈2输入电压110 V 时，线圈1输出电压110 V参考答案：1.A2.AD3.V 1、V 2均不变，A 1变大，A 2不变，A 3变大4.B5.D●备课资料理想变压器与实际变压器理想变压器是对实际变压器作理想化处理后得到的结果.中学物理教材对变压器的讨论，都是在理想化基础上进行的，即认为变压器线圈电阻为零，磁通量全部集中在铁芯中以及变压器运行时内部损耗忽略不计.由此导出原、副绕组的电压平衡方程：U 1=E 1，U 2=E 2；电压关系：2121N N U U =;电流关系：1221N N I I =和功率传输关系：P 1=P 2. 上述关系基本上反映了变压器的运行规律，但理想变压器与实际变压器存在一定的差距，在某些条件下，这种差距还相当大，以致个别公式并不适用.下面从四个方面作进一步分析.（1）原、副绕组的电压平衡方程实际变压器考虑了线圈电阻以及漏磁通的影响，因此其电压平衡方程为：空载时；负载运行时.式中R 1、X 1和R 2、X 2分别为原副绕组的电阻和漏电抗，0⋅I 为空载电流，20⋅U 为副边开路电压.由于电流1⋅I （I 0）在R 1、X 1上的压降与主磁感应电动势1⋅E 相比数值很小，可以忽略，故有1⋅U =-1⋅E .同理，如将2⋅I 在R 2和X 2上产生的压降忽略，则在空载和负载下，均有2⋅U =2⋅E .仅考虑数值大小，我们就得到了理想变压器的电压平衡方程：1⋅U =1⋅E ，2⋅U =2⋅E .不过从下面的分析可知，U 2=E 2的处理是近似的.（2）原、副绕组的电压关系式对于实际变压器，空载时有U 1E 1,U 20=E 2，因此201U U 21E E =21N N .负载时从图所示的外特性曲线可知，当负载为电阻性及电感性时，U 2随I 2的增大而下降，并且功率因数cos φ2愈小，U 2下降愈厉害；当负载为电容性时，U 2随I 2的增大而升高，U 2≠E 2,故21U U ≠2121N N E E =.不过由于电压变动率一般在5%左右，所以近似认为21U U =21N N ，即理想变压器的电压关系成立.（3）原、副绕组的电流关系由磁势平衡方程，可得到实际变压器原、副绕组的电流关系：21201⋅⋅⋅-=I N N I I .因为变压器运行在额定负载时，0⋅I 只占1⋅I 的百分之几，故可略去，即有2121⋅⋅-=I N N I .如只考虑数值关系，则有1221N N I I =，这就是理想变压器的电流关系式. 这里我们要指出，当变压器运行在轻载或空载状态时，I 1/I 2=N 2/N 1不成立，原因是此时0⋅I 与1⋅I 相比，绝对不可以忽略.（4）功率传输关系及效率效率曲线实际变压器输入、输出功率关系为P1=P Fe+P Cu+P2，式中P Fe为铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；P Cu为铜损，即电流在线圈电阻上消耗的功率.变压器的效率η=P1/P2×100%,效率η与输出功率的关系如图所示.如忽略P Fe和P Cu，则得到理想变压器功率传输关系：P1=P2和η=100%.由于大型变压器运行在额定值附近时，效率可达97%~99.5%，故此时理想变压的关系式均成立.不过请注意，当变压器在轻载和空载条件下运行，其效率是比较低的，也就是此时P1=P2、η=100%均不成立.。

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课题：变压器
人教版选修3-2第五章第四节
第1课时2011年6月
教学目标
一、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
二、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
n11
U1＇
n21
U21＇
n22
U22＇
n23
U23＇
5固定交流电压表可动接线柱3,将S扳向b并将数据记入表格
6改变交流电压,重复上面操作,将相应数据记入表格
7数据处理(要力求用准确而又简练的语言把它表述出来,如果可能最好用数学表达式来表示〔诱思导学4〕:电压与匝数的关系
学生按要求进行实验，教师巡回指导学生顺利进行实验。
1、n2>n1U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1U2 <U1——降压变压器
四、理想变压器的变流规律
理想变压器输入功率等于输出功率
P入=P出即:U1I1=U2I2
理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比
注：此公式只适用于一个副线圈的变压器
1、分析：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁通量只有一小部分贯穿副线圏，大部分漏失在外。有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁通量集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用。变压器中能量转换的过程是：电能→磁能→电能。铁芯起到了能量转换的作用。
七、课堂小结
通过本节课的学习你有什么收获和感悟？
让学生经讨论体验收获和感悟，对学生的展示进行评价。
学生讨论并体验收获和感悟。

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课题：变压器
人教版选修3-2 第五章第四节第1课时20XX年6月
一、
2.示意图
（1）接通直流电，观察小灯泡的现象。

（2）接通交流电，观察小灯泡的现象。

2、变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能
电能转化
的工
---互感。

3、从能
的角
学生
压器的作用。

4、提出
题。

5、改变
( )
也能正常发光
通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知圈1、2的匝数之比为，在不接负载的情况下 ( )
输入电压220V，线圈2输出。

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变压器、远距离输电[学习目的]1、理解变压器原理，了解变压器的构造、变压器的变压比、变压器的变流比。

2、知道远距离输电的方式，会进行简单的计算。

[学习内容]一、变压器变压器的构造: 原线圈、副线圈、铁芯二、变压器的变压比变压器的变流比变压器的功率关系：变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制三、几种常用的变压器a. 自耦变压器b.调压变压器c.电压互感器、电流互感器四、. 远距离输电1、减少输电中的功率损失可以有两种方法: P损=I2 R（1）、减小电阻（2）、提高输电的电压U，减小电流I．2、远距离输送电示意图[典型例题]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？例2、如图27—3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数为12mA ，则电流表2的示数为（） A ．3mA B ．48mAC ．与R 的阻值有关D ．0例3. 如图所示的理想变压器,输入电压U 1 =220伏，各线圈匝数之比n 1 :n 2: n 3=10:5:1。

R 2=110欧, 测得通过R 3的电流I 3 =2A 。

求：流经电阻R 2及初级线圈中的电流强度I 2 和I 1 各为多少？例4 在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1、2的匝数之比n 1∶n 2=2∶1．在不接负载的情况下 A ．当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为110V B ．当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为55V C ．当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为220VD ．当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为110V例5、变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U ，不同的输出电压输送相同的电功率P ，输电线电阻为R ．当副线圈与原线圈匝数比为K 时，输电线线路上损耗的功率为；当匝数比为nK 时，线路上损耗的功率为原来的______倍例6、某发电机输出功率P=100千瓦，发电机端电压U=1000伏，向远距离输电的输电线总电阻R=8欧。

现要求输电损耗为5%，用户得到的电压恰好为220伏，则：①画出输电线路的示意图；②求出所用的变压器的原副线圈匝数比例7.有一条河流，河水流量为4m 3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．g=9.8m/s2例8.学校配有一套校内备用供电系统，如图所示，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室(每个教室有“220V40W”的白炽灯6盏)供电，如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么，(1)发电机的输出功率应是多大?(2)发电机的电动势是多大?(3)输电效率是多少?训练设计：1、图为汽油机点火装置。

蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？2、如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ） 3、为了安全，机床上照明用的电压是36V ，这个电压是把220V 的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W 的灯泡供电，原副线圈的电流各是多少？4、一台效率是55％的离心式水泵，每秒钟能把0.03m 3的水抽到20 m 高处，现在用一台感应电动机通过皮带传动带动水泵运行，皮带传动效率是80％，在功率分别为14KW 、20KW 、28KW 的三台电动机中，选用哪一台比较合适？5、（1）、（2）两电路中，当a 、b 两端与e 、f 两端分别加上220伏的交流电压时，测得c 、d 间与g 、h 间的电压均为 110伏。

若分别在c 、d 两端与g 、h 两端加上110伏的交流电压，则a 、b 间与e 、f 间的电压分别为 A 、220伏，220伏； B 、220伏，110伏； C 、110伏，110伏； D 、220伏，0；6.用理想变压器给纯电阻负载供电时，用下列哪些办法可以增大输入电流? （） A 、增加原线圈的匝数 B 、增加副线圈的匝数C 、在副线圈上多串联一个电阻D 、使绕制线圈的导线粗一些7、在用理想变压器给一个阻值为R 的负载供电，在输入电压一定的条件下，下列哪个办法可使变压器输入功率增加（）A 、增加原线圈匝数B 、增加副线圈匝数C 、减小负载电阻阻值D 、增大负载电阻阻值8、如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行的办法是（） A 、原线圈的匝数n 1增加到原来的2倍 B 、副线圈的匝数n 2增加到原来的2倍 C 、负载电阻的阻值R 变为原来的2倍D 、n 2和R 都变为原来的2倍9、如图所示，n 1为理想变压器原线圈，其接入电路的匝数随着滑动接触点P 的上下移动会增加或减少，当输入电压U 稍有下降时，为了使接在副线圈n 2上的电灯电压保持不变，正确的调节方法是（） A 、使P 稍向上滑动 B 、副线圈上改接电阻较大的电灯C 、使P 稍向下滑动D 、副线圈上改接电阻较小的电灯 10、如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a 、b 表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V ，电流表的示数为10A ，则（）A 、a 为电流表，b 为电压表B 、a 为电压表，b 为电流表C 、路输送电功率是2200WD 、线路输送电功率是2.2×106W11、如图所示是一理想的自耦变压器，A 、B 端接交流电源，C 、D 端接负载电阻R ，P 为滑动触头，当P 逆时针转动时，下列结论正确的是（） A 、R 两端的电压下降，电流减小 B 、R 两端的电压升高，电流增大 C 、R 两端的电压升高，电流减小D 、R 消耗的功率不变12、输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率是A 、PB 、2()P P r U -C 、2U P r -D 、2()P r U题6图题8图R13、发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校输入电压为U 2，下列4个计算输电线损耗的式子中，不正确的是（）A 、21U RB 、212()U U R -C 、2I RD 、12()I U U -14、在远距离交流输电中，输电线路上既有功率损失，又有电压损失，它们两者产生的原因（）A 、都是由输电线的电阻产生的B 、都是由输电线的电阻和电抗（感抗和容抗）两者产生的C 、功率损失只由输电线的电阻产生，电压损失由电阻和电抗两者产生D 、电压损失只由输电线的电阻产生，功率损失由电阻和电抗两者产生15、远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）A 、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关B 、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C 、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D16、某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（） A 、据公式U P I /=，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20 B 、据公式R U I /=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C 、据公式R I P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D 、据公式R U P /2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍 17、一小水电站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为Ω5.0，如果先用400V 电压输送，后又改用2000V 电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是A 、减小50WB 、减少1200WC 、减少61068.7⨯W D 、增大61068.7⨯W题4图升压变压器降压变压器三、计算题18、如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接220 V交流电源，副线圈接额定功率为20 W的灯泡L，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？题9图19、有一理想变压器原、副线圈的匝数比为100，原线圈上所加电压为23kV，副线圈通过总电阻为2Ω的供电导线向用户供电，用户用电器得到电压是220V，求供电导线上损耗的功率？20、如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V，9.5kW的电力，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1/n2；（2）输电线路导线电阻R；（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n答案：例1：n1=3000匝,n2=150匝，例2：D例3：I2=1A，I1=0.7A例4：BD例5:(P/KU)2R例6:图略 1/4 190/11例7: 1/8 133/11例8: 5424W 250V 97.3% 设计训练：1、略2、B3、1.1A 0.18A4、14KW5、B6、B7、BC8、D9、C10、BD11、A12、B13、A14、C15、C16、AC17、B18、1620/121W 18/121A19、50W20、1/5 20Ω 95/11高∠考≦试╗题∽库。