高中物理:5.4《变压器》学案(新人教版选修31)
高中物理《变压器》教案2 新人教版选修3-2
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.
高中物理教案-《变压器》教学设计-冠军奖
高中物理人教版选修3-2第五章《交变电流》第四节
《变压器》教学设计
一、教材学情分析
1.《变压器》是人教版选修3-2第五章第4节的内容,教学内容承上启下,既是电磁感应、交变电流知识的综合应用,又为远距离输电教学奠定了基础。同时,《课程标准》对于变压器的教学要求强调“通过实验,探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。
2.学生通过前面《电磁感应》整章的学习,已经对磁生电、互感现象有了较为深刻的理解,交变电流的特点也比较清楚,已经具备了学习变压器这节内容的必备知识。
3.学生在以前的学习过程中已经经历过通过实验探究物理规律,对科学探究过程已有初步了解,特别是对控制变量法的应用有了较深的体会。所以这为本节课的学习做了必要的方法准备。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.设计实验,让学生通过观察、体验,知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.通过实验,学生能较为精确的定量探究并理解变压器原副线圈电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
(二)过程与方法
在“变压器”新情境中,让学生迁移应用已有知识,经历、实践科学探究的全过程,学会用控制变量法、图像法、分析综合法研究物理规律,培养学生运用物理理想化模型分析问题,解决问题的能力。
(三)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,遵循能量观念。
2.激发学生学习兴趣,利用对实验数据的科学分析,培养学生尊重事实的科学精神、实事求是的科学态度。
三、教学重点
1.变压器的结构和工作原理。
2.理想变压器的变压规律。
四、教学难点
理想变压器的变压规律。
五、实验素材
2020-2021学年物理人教版选修3-2学案:5.4 变压器
4变压器
1.变压器的原理
(1)定义
在交变电流的传输过程中,能升高电压或降低电压的设备.
(2)构造
由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈构成.
①原线圈:与电源相连的线圈,也叫初级线圈,其两端电压叫输入电压.
②副线圈:与负载相连的线圈,也叫次级线圈,其两端电压叫输出电压.
(3)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.
(4)作用
改变交变电流的电压,不改变交变电流的周期和频率.
为什么恒定电流不能利用变压器变压?
提示:通过电磁感应产生互感现象是变压器的工作基础,而恒定电流产生恒定磁场,不产生电磁感应现象,所以无法对直流电变压.2.变压器的电压、电流与匝数的关系
(1)探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
①在该实验中,要探究的物理量是四个,即输入电压、输出电压、原线圈匝数和副线圈匝数,因此为了搞清关系,应该用控制变量法.
②猜想:线圈两端的电压与其匝数可能有什么关系?原、副线圈的匝数对副线圈两端的电压是否都有影响?
③设计实验方案:控制变量,分别探究.先保持原线圈的匝数不变,改变副线圈的匝数,研究对输出电压的影响;然后,再保持副线圈的匝数不变,改变原线圈的匝数,研究对输出电压的影响.
④进行实验,记录数据.
⑤分析数据,得出结论:原副线圈的电压之比,等于两个线圈的匝数之比.
(2)理想变压器电压跟匝数的关系:U1
U2=
n1
n2(表达式).
(3)理想变压器电流跟匝数的关系:I1
I2=
n2
n1(适用于只有一个副线圈
浙江省2018-2019版高中物理 第五章 交变电流 第4课时 变压器教案 新人教版选修3-2
解析 K 由 a 合到 b 时,n1 减小而 U1 不变,由UU12=nn12可知,副线圈 流过负载 R 的电流 I2 增大,P2 增大,又由于 P1=P2=U1I1,故 I1 正确;同理 K 由 b 合到 a 时,P2 减小,故选项 B 正确;P 上滑时 大,而 U1、U2 均不变,由 I2=UR2可知 I2 减小,又由于 n1、n2 均不 知 I1 将减小,故选项 C 错误;当 U1 增大时,由UU12=nn12可知 U2 也 大,再由II21=nn21可知 I1 增大,故选项 D 正确。 答案 ABD
规律总结 (1)理想变压器原、副线圈的电路发生变化时,电流和电 判断,先要由UU12=nn12判断 U2 是否变化,再根据 U2 及负载电阻变大或 由欧姆定律确定副线圈中的电流 I2 的变化情况,最后再由 P 入=P 电流的变化情况。 (2)理想变压器的动态问题的分析思路可表示为:
知识点四 实验:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
第4课时 变压器
[研究选考·把握考情]
知识 内容
变压器
考试要求 加试c
1.知道变压器的基本结构及符号,会区分原、副线圈
2.了解变压器的工作原理,知道变压器不能改变直流电压的原因
3.掌握理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系 教学
4.了解变压器的应用 要求
5.了解变压器能量损耗的原因,知道理想变压器的输入功率等于输出功率
山东省德州市乐陵一中高中物理 5.4 变压器学案(二)新人教版选修3-2
山东省德州市乐陵一中高中物理 5.4 变压器学案(二)新人教版
选修3-2
【学习目标】:巩固对理想变压器基本关系的理解及应用。
【学习内容】:
一.变压器的“二变”“三不变”
1.二变
(1)改变电压:由21U U =2
1n n 若n 1>n 2,则U 1 U 2,若n 1
2n n ,一原多副时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……..
2.三不变
(1) 不改变恒定电流
(2) 不改变频率
(3)不改变功率 二.变压器工作时各物理量的制约关系
1.电压制约:
当变压器原,副线圈的匝数比一定时,输出电压U 2由输入电压决定,及U 2 =
2.电流制约:
当变压器原,副线圈的匝数比一定,且输入电压 U 1确定时,原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定,及I 1 =
3.负载制约
(1)变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定,I 2=P 负1+ P 负2+……
(2) 变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2决定I 2=P 2/ U 2
【巩固训练】:
1.对于理想变压器,下列说法中正确的是( )
A .原线圈的输入功率,随着副线圈输出功率的增大而增大
B .原线圈的输入电流,随着副线圈输出电流的增大而增大
C .副线圈的输出电压随负载电阻的增大而增大
D .副线圈的输出电流随负载电阻的增大而减小
2.如图所示为一理想变压器和负载电阻R,下列哪些做法可增加变压器的输入功率( )
A .只减少副线圈匝数
B .只减少原线圈匝数
C .只增加副线圈匝数
D .只减小R 的阻值
3. 一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2.已知n 1>n 2,则( )
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)
(选修3-2学案)5[1].4变压器(二)1
(选修3-2学案)5.4变压器(二)
【要点导学】
变压器问题解题思路 思路1:电压思路
变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2=n 1/n 2;当变压器有多个副绕组时U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3=……。
思路2:功率思路
理想变压器的输入、输出功率为P
入
=P
出
,即P 1=P 2;当变压器有多个副绕组时
P 1=P 2+P 3+……。
思路3:电流思路
由I =P /U 知,对只有一个副绕组的变压器有I 1/I 2=n 2/n 1;当变压器有多个副绕组时
n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……。
思路4:制约思路
1.电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n 1/n 2)一定时,输出电压U 2由输入电压决定,即U 2=n 2U 1/n 1。
2.电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n 1/n 2)一定,且输入电压U 1确定时,原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定,即I 1=n 2I 2/n 1。
3.负载制约:①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定,P 2=P 负1+P 负2+…;②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定,I 2=P 2/U 2;③总功率P 总=P 线+P 2。
动态分析问题的思路程序可表示为:
U 122222121I R U I U n n U U 决定负载决定−−−−−→−=−−−−→−=
决定决定−−
−−→−=−−−−−−−−→−==1
112211211)(U I P I U I U I P P P 1
思路5:原理思路
变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt 相等;对“”型变压器有
最新人教版高中物理选修3-2:5.4变压器 知识点总结及课时练习
4变压器
记一记
变压器知识体系
辨一辨
1.变压器只能改变交变电流的电压,不能改变直流电的电压.(√)
2.电流通过铁芯从原线圈流到副线圈.(×)
3.理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比.(√)
4.理想变压器是一个理想化模型.(√)
5.学校中用的变压器工作时没有能量损失.(×)
6.理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流,还可以改变交变电流的功率和频率.(×)
想一想
1.什么是理想变压器?理想变压器原、副线圈中的功率有什么关系?
提示:理想变压器是理想化的物理模型,忽略原、副线圈内阻上的分压,忽略原、副线圈磁通量的差别,忽略变压器自身的能量损耗.所以理想变压器的输入功率等于输出功率,即P入=P
出.
2.如果将变压器的原线圈接到直流电源上,在副线圈上还能输出电压吗?
提示:不能.变压器的工作原理是互感现象,在原线圈上接直流电源,在铁芯中不会形成变化的磁场,所以在副线圈上不会有感应电动势产生.
3.根据能量守恒推导有多个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系.
提示:若有多个副线圈,则P1=P2+P3+…,即U1I1=U2I2+U3I3+…,将U1:U2:U3:…=n1:n2:n3:…代入得n1I1=n2I2+n3I3+….
思考感悟:
练一练
1.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是()
A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等
C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势
D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
解析:通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A项错误;因理想变压器无漏磁,故B项错误;由互感现象知C项正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能,原、副线圈通过磁场联系在一起,故D 项错误.
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案:电源和电流
第二章恒定电流
全章教学内容分析
本章介绍电路的基本概念和规律,在物理学发展史上,从静电到电流(动电)有一个辩证的发展过程,从内容上来说,本章和上一章有着必然的内在联系。首先,电路中的电压概念就是静电学中的电势差,导体中的电场也是在静电场基础上引入的电流场(动态的恒定电场),而自由电荷在导体中的定向移动,则简化为带电粒子在电场力作用下的定向移动。其次,无论电场还是电路,都共同遵守能量守恒这一物理学的基本规律。从电源、电动势、部分电路的电功和电热,到闭合电路欧姆定律、电源的总功率、输出功率和内电路消耗的功率,都是能量守恒的具体体现。
本章是电学实验的核心,教材提供了大量的探究性学习素材,为学生的自主学习和理解科学探究的基本方法创造了条件。本章设计了四个学生分组实验,即“测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)”“描绘小电珠的伏安特性曲线”“测定电源的电动势和内阻”和“练习使用多用电表”,除此以外,还设计了若干演示实验及课内外做一做、设计与探究、调查与分析等内容,供课堂内外灵活使用。
课标要求
1.内容标准
(1)观察并尝试识别常见的电路元器件,初步了解它们在电路中的作用。
(2)初步了解多用电表的原理。通过实际操作学会使用多用电表。
例1:以多用电表代替学生用电表进行各种电学实验。
例2:以多用电表为测量工具,判断二极管的正负极,判断大容量电容器是否断路或者漏电。
(3)通过实验探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律。
(4)知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。
(5)测量电源的电动势和内阻。
(6)知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活和生产中的应用。
2018_2019学年高中物理第五章交变电流第4节变压器学案新人教版
第4节 变压器
1.了解变压器的构造及几种常见的变压器,理解变压器的工作原理.
2.掌握理想变压器的电压与匝数的关系并能用它解决相关问题.
3.掌握理想变压器的功率关系,并能推导出原、副线圈的电流关系.
一、变压器的原理
1.构造:由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,与交流电源连接的线圈叫原线圈,与负载连接的线圈叫副线圈.
2.原理 互感现象是变压器工作的基础.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.
二、电压与匝数的关系
1.理想变压器:没有能量损失的变压器叫做理想变压器,它是一个理想化模型.
2.电压与匝数的关系 原、副线圈的电压比等于两个线圈的匝数比,即U 1U 2=n 1n 2
.
3.两类变压器:副线圈的电压比原线圈电压低的变压器叫降压变压器;副线圈的电压比原线圈电压高的变压器叫升压变压器.
判一判 (1)理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比.( )
(2)理想变压器是一个理想化模型.( )
(3)学校中用的变压器工作时没有能量损失.( )
(4)理想变压器不仅可以改变交变电流的电压和电流,还可以改变交变电流的功率和频率.( )
提示:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
做一做 下图中能将电压升高供给电灯的变压器是( )
提示:选C.A 图中原线圈接入恒定电流,变压器不能工作,故A 错误;B 图中,原线圈匝数比副线圈匝数多,所以是降压变压器,故B 错误;C 图中,原线圈匝数比副线圈匝数少,所以是升压变压器,故C 正确;D 图中,原线圈接入恒定电流,变压器不能工作,故D 错误.
高中物理选修3-2教学设计9:5.4 变压器教案
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)
5.4.1 理想变压器的电压、功率和电流— 人教版高中物理选修3-2课件(机构用)(共46张PPT)
【练3】如图所示,理想变压器原线圈的输入电压u一定,电路中的电表均为理想电表, 当滑动变阻器的滑动片由上向下滑动时,下列说法正确的是( B )
A. 电流表A1示数变小 B. 电流表A2示数增大 C. 电压表V1示数变小 D. 电压表V2示数增大
【练4】如图所示,一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电,副线圈接有电阻R1 和光敏电阻R2(阻值随光照增强而减小),开关S开始时处于闭合状态,下列说法正 确的是( D ) A.电流表的示数随时间不断改变 B.当光照变弱时,变压器的输入功率变大 C.当开关S由闭合到断开时,交流电流表的示数变大 D.当滑动触头P向下滑动时,电阻R1消耗的功率增加
01 前 情 回 顾
目
02 要 点 解 析
03 题 型 演 练
录
04 课 程 总 结
05 课 后 作 业
章
Part One
前情回顾
节
正弦交变电流“四值”辨析
物理含义
瞬时值
交变电流某一时刻的值
最大值
最大的瞬时值
有效值 平均值
跟交变电流的热效应等 效的恒定电流值
交变电流图象中图线与时间 轴所夹面积与时间的比值
节
【作1】(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和 零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质 开关K,从而切断家庭电路。仅考虑L1,在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有
高三物理第一轮复习 变压器电能的输送学案 新人教版
第二课时变压器电能的输送
第一关:基础关展望高考
基础知识
一、变压器的构造和原理
知识讲解
如图所示,变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成,其中一个线圈与电源相接,另一个线圈与负载(工作电路)相接,前者称为原线圈或初级线圈,后者称为副线圈或次级线圈.
当在原线圈上加交变电源时,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变磁通量,磁通量通过铁芯也穿过副线圈,磁通量的变化在副线圈上产生感应电动势.若副线圈上接有负载形成闭合电路,有交变电流通过时,也会产生磁通量通过铁芯穿过原线圈,在原线圈上产生感应电动势.这样原、副线圈在铁芯中磁通量发生了变化,从而发生互相感应(称为互感现象),产生了感应电动势.
归纳为:
(1)互感现象是变压器的工作基础,其实质是电磁感应现象.
(2)若在原线圈上加交流电压,副线圈上空载(开路),则副线圈上存在感应电动势.
(3)变压器改变电压的作用只适用于交变电流,不适用于恒定电流.
活学活用
1.理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,以下说法中正确的是()
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
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
解析:此题考查的是对变压器原理的掌握,对理想变压器,B 选项认为无磁通量损漏,因而穿过两个线圈的交变磁通量相同,磁通量变化率相同,因而每匝线圈产生的感应电动势相等,才导致电压与匝数成正比.D 选项认为可以忽略热损耗,故输入功率等于输出功率.
答案:BD 二、电能的输送 知识讲解
人教版高中物理选修3-2:5.1 变压器
原线圈
(3)副线圈(次级线圈)
副线圈
2.示意图
3.电路图中符号
n1
n2
二、变压器的工作原理 ——互感现象
~
~
三、变压器的变压规律 思考:原、副线圈的电压与什么因素有 关系?请你根据所学过的知识进行猜想。
实验:探究变压器线圈两端电压与匝 数的关系
实验器材
探究步骤:
1.画出电路图 2.保持原线圈电压U1和匝数n1不变,改变副
实验和理论分析都表明:变 压器原副线圈的电压跟它们的匝 数成正比
U1 n1 U 2 n2
1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器
2、n2 <n1 U2 <U1——降压变压器
理想变压器模型 ——没有能量损失的变压器
无铜损 无铁损 无磁损
理想变压器也是一个理想化模 型。
理想变压器输入功率等于输出功率
36V
12V
防身器
3000V
手机充电器 4.2V 4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 1~2万伏
录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 3~4万伏
课堂练习
1、一台理想变压器原线圈的匝 数为4400匝,与220V的电源相连, 当副线圈接入额定电压为36V的 灯泡时,能够正常发光.则变压器
副线圈的匝数为( C )
A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝
高中物理人教版选修3-2 5.4 变压器(共30页)
电流互感器
使用时把原线圈 与电路串联,原线圈 匝数少于副线圈匝数
练习1、理想变压器原、副线圈的匝数比 n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀 速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示 数为12mA,则电流表A2的示数为 (B ) A.3mA B .0 C.48mA D.与负载R的值有关
A
~
S
V
R1 R2
练习4、如图所示,理想变压器原副线圈匝数 比为4: 1,原线圈中的电阻A与副线圈中的负 载电阻B阻值相等。a b端加一交流电压U后, (1)两电阻消耗的功率之比为多少? (2)两电阻两端电压之比为多少? (3)B电阻两端电压为多少?
(1)1:16 (2)1:4
4U (3) UB= 17
I1
I2 n 2U 2 R
U1 n1
六、有多个副线圈的理想变压器
一个原线圈多个副线圈的理想变压器,原 线圈匝数为n1,两个副线圈的匝数分别为n2和n3, 相应的电压分别为U1、U2和U3,相应的电流分别 为I1、I2和I3,根据变压器的工作原理可得:
互感现象是变压器工作的基础
二、变压器的工作原理 ------互感现象
1、原、副线圈之间是通过 交变磁场相互联系的,且穿 过它们的磁通量始终相等。
2、从能量的角度看,显然 变压器不能产生电能,只是 通过交变磁场传输电能。
∽ U1
人教版高二物理选修3《变压器》教案及教学反思
人教版高二物理选修3《变压器》教案及教学
反思
前言
变压器是高中物理选修3中非常重要的一个知识点,同时也是中高考常考的考点之一。对于初学者来说,掌握变压器的原理、公式及应用是十分困难的。经过反复研究和实践,我总结出一套较为完善的教学方案,希望能够帮助学生更好地理解和掌握变压器的知识。
教学目标
1.理解变压器的基本原理和工作方式;
2.掌握变压器的公式及应用;
3.能够解决与变压器相关的问题;
4.提高学生的实验操作能力。
教学内容:
1. 变压器的原理和工作方式
1.引导学生了解变压器的基本结构和工作原理;
2.示意高、低电压绕组的相对位置关系,让学生理解
为何会有这样的变压器工作方式;
3.设计小组讨论或问答,挖掘学生对变压器基础知识
理解的深度。
2. 变压器的公式及应用
1.引导学生通过公式理解变压器的工作原理;
2.给予学生大量的例题进行练习,让学生在实际运用
中推到并掌握变压器的公式;
3.能够灵活应用变压器进行基本电路分析。
3. 实验操作
1.通过实验,让学生了解变压器的基本结构和工作原
理的体验式认识;
2.让学生进行实验,并询问逐步引导学生理解实验原理;
3.培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
教学过程
1. 变压器原理和工作方式的讲解
1.引入变压器,让学生了解基本情况;
2.通过示意图和图像进行讲解,让学生理解变压器的
基本结构;
3.图像分析,让学生了解高、低电压绕组的相对位置;
4.设计小组讨论或问答,挖掘学生对变压器基础知识
的深度。
2. 变压器公式及应用的讲解和练习
1.引导学生通过公式理解变压器的工作原理;
2.解析公式的意义和解题方法,让学生掌握变压器的
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变压器(人教版3—2)
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。
学生猜想:那么产生感应电动势的线圈两端电压与线圈匝数有什么关系?
(猜想需要在知道一些知识的基础上进行。)
〔诱思导学1〕: 变压器的构造:(翻阅课本,结合手中的可拆变压器自主完成)
(1) 闭合铁芯
(2) 两个线圈
a:原(初级)线圈
b:副(次级)线圈
〔诱思导学2〕: 变压器的工作原理:互感现象
〔诱思导学3〕: 变压器的符号
思考提问:根据前面观察到的现象及对变压器原理的理解,你认为线圈两端电压与线圈的匝数有什么关系?(学生合作研讨与交流)
(实验是检验真理的标准,现在就让我们用实验来探究一下线圈两端电压与线圈
杂匝数关系。)
(1)实验目的:1保持原线圈的匝数及其两端电压不变,改变副线圈的匝数及其两端电压
不变,研究其对副线圈两端电压的影响。
2保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变, 研究其对副线圈两端电压的
影响。
(翻阅课本自主完成)
(2)实验器材: 学生电源、可拆变压器、多用电表、导线若干、单刀双掷开关
(3)实验步骤: 1画出原理图并要标出原副线圈的匝数及原线圈所加电压值。
2依据原理图连接实物图(接通电源前,请老师确认;安全起见,使用交流电
源的电压不要超过12伏。)
3将单刀双掷开关瓣向a,并将交流电压值和连入电路的原线圈的匝数记入表格。
4分别测出U21、U22、U23记入表格(为了多用表安全,使用交流电压档测电压时,先用最大量程测试,大致确定被测电压后,再选用适当的档位进
行测量。)
匝数电压匝数电压
n11U1
n21U21
n22U22
n23U23
n12U1n23U23'
n11U1'
n21U21'
n22U22'
n23U23'
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
教师提问:让部分同学上台出们触摸实验中变压器,说出感觉。请问能说出发生该现象的原因吗?
〔诱思导学5〕:理想变压器:无能量损失的变压器,它的输出功率等于输入功率。
(学习规律的目的在于应用)
〔诱思导学6〕:应用(翻阅课本自主进行后教师点评)
〔学以致用1〕:如图理想变压器副线圈的负载电阻为R,当把滑动触头向上滑动时,输出电压将______,输出功率将______, 输入电流将______
考察意图:变压比的应用;电路分析;变压器工作原理的理解。
〔学以致用2〕:如图为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I为原线圈中的电流,则()
A.保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,I将增大。
B.保持U1及P的位置不变,S由b合到a时,
R消耗的功率将减小。
C.保持U1不变,S合在a处,使P上滑,I将增大
D.保持P的位置不变,S合在a处,若U1增大,I将增大。
考察意图:理想变压器动态电路的分析
教师点评:
1. 深刻理解变压器的工作原理,特别是从能量的角度
2. 动态电路的分析,关键是弄清哪是变量,哪是不变量及谁决定谁。
〔学以致用3〕:如图一理想变压器初、次级线圈匝数比为3:1,次级线圈接三个灯泡且均能正常发光,今若在初级线圈接一相同的灯泡L后三个灯泡
仍发光则()
A.灯L也正常发光 B. 灯L比另外三个灯暗
C. 灯L将被烧毁
D.无法确定
考察意图:变压比的应用及从能的转化与守恒角度理解变压器的工作原理
教师点拨:教师巡视,让学生起来分析,说出他的依据,据暴露的问题强调:变压比中U1\ U2是线圈两端电压,题中的U1并非一定是原线圈两端的电压
〔反馈小节〕:
〔作业布置〕:巩固当堂知识后完成课后的问题与练习
〔课后反思〕:
(1)处理教材,在注意紧扣课本的同时,要按研究物理学的规律精