高中物理-《变压器》教学设计
变压器及电能的输送教案
一、教案基本信息教案名称：变压器及电能的输送教案学科领域：物理学年级/课程：高中物理教学时间：2课时二、教学目标1. 让学生了解变压器的工作原理及其在电力系统中的应用。
2. 使学生掌握电能输送的基本公式，理解电能损耗的原理。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学内容1. 变压器的工作原理2. 变压器的种类与应用3. 电能输送的基本公式4. 电能损耗的原理与计算5. 实例分析：如何降低电能损耗四、教学过程1. 导入：通过展示电力系统中变压器的图片，引发学生对变压器的兴趣，进而引入本节课的主题。
2. 讲解变压器的工作原理：利用图示和模型，详细讲解变压器的工作原理及其内部结构。
3. 介绍变压器的种类与应用：列举不同种类的变压器，并说明其在电力系统中的应用。
4. 讲解电能输送的基本公式：介绍电能输送的基本公式，解释其中各参数的含义。
5. 讲解电能损耗的原理：通过公式推导，解释电能损耗的原因。
6. 计算电能损耗：让学生运用所学知识，计算实际生活中的电能损耗。
7. 实例分析：引导学生运用所学知识分析实际问题，探讨如何降低电能损耗。
8. 课堂小结：回顾本节课所学内容，总结变压器及电能输送的关键点。
9. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
10. 教学反思：根据学生反馈，调整教学方法，提高教学效果。
五、教学评价1. 学生能熟练解释变压器的工作原理及其在电力系统中的应用。
2. 学生能掌握电能输送的基本公式，并运用其解决实际问题。
3. 学生能理解电能损耗的原理，并提出降低电能损耗的方法。
4. 学生对电力系统中的变压器有更深入的了解，能将其与实际生活相结合。
六、教学目标1. 使学生了解变压器在不同电压等级中的应用，以及其对电力系统稳定运行的重要性。
2. 培养学生运用物理知识分析电力系统中电能损耗的能力，并提出降低损耗的方法。
七、教学内容1. 变压器在不同电压等级中的应用2. 电力系统中的电能损耗分析3. 降低电能损耗的方法与技术八、教学过程1. 导入：通过展示电力系统中不同电压等级的变压器图片，引发学生对变压器应用的思考，进而引入本节课的主题。
高中物理变压器教案(精选3篇)
高中物理变压器教案（精选3篇）高中物理变压器教案1★新课标要求（一）知识与技能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。
（二）过程与方法在探究变压比和匝数比的关系中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。
2•培养学生实事求是的科学态度。
★教学重点探究变压比和匝数比的关系。
★教学难点探究变压比和匝数比的关系。
★教学方法实验探究法、阅读法、讲解法。
★教学工具学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡★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220V的电压，机床上的照明灯需要36V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10V,而电视机显像管却需要10000V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）进行新课1・变压器的原理思考与讨论：师：按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。
生：灯泡亮了。
师：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？生1：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。
生2：实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。
师：变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。
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，互感现象时变压器工作的基础。
高中物理_变压器教学设计学情分析教材分析课后反思
变压器一．教学目标1.知道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.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。
了解理想化模型在物理学研究中的重要性。
3.了解变压器在生活中的应用。
二．教学重难点1、变压器的工作原理。
2、电压、电流比与匝数比的关系。
三．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。
四．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。
五、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)六、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。
七、教学过程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。
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以下都能正常工作。
出示可拆式变压器2．讲授新课一．我们先来了解变压器的构造，请同学观察实物并回答变压器由哪些部分组成。
变压器由一个闭合铁心和两个绕在铁心上的线圈组成。
闭合铁心是由极薄彼此绝缘的硅钢片叠压而成，现在我们用符号来表示变压器。
其中与电源连接叫原线圈，也叫初级线圈。
另一个与负载连接叫副线圈，也叫次级线圈。
二．接下来我们再来研究变压器的工作原理。
原副线圈都是用绝缘导线绕成，原副线圈彼此间没有直接关系。
但闭合铁芯使原副线圈发生了联系。
高中物理教学课例《变压器》课程思政核心素养教学设计及总结反思
［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.
［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： U2I2=U1I1 则： ［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
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.
1、知识目标
高中物理教学课例《§5.4变压器》课程思政核心素养教学设计及总结反思
前面谈的培养学生的几种能力是相辅相成的。我在想， 我的课堂也并不是每一个学生没有动脑子思考，而是我 剥夺了孩子的尝试和想法，我可以尝试着做、坚持做、 给他们的是一种思维和方法，而不是答案。
今后，我要虚心学习，潜心研究，静心思考，努力 提升自己的教育水平和教学能力，树立终身学习的理 念，学用结合、学思结合，力争做一名“学习型、创新 型”的教师。
问题： 要使电压经过变压器后电压升高，副线圈的匝数比 原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？ ③电流关系： 问题：变压器在变压的同时，电流强度是否发生变 化？ 请同学自己推导原副线圈中的电流关系 结论：I1:I2=n2:n1 （三）归纳总结，构建网络。 教师活动：抓住联系，归纳知识。 与学生一起回顾本节课的知识主干，形成知识网 络。 学生活动：归纳知识，强化记忆。 1、针对目标，积极回顾知识，记下知识网络。 2、针对网络，强化记忆，实现知识的转化。
b:理想变压器有什么特点呢 总结：无能量损失 即:无漏磁、无铜损、无铁损 4.理想变压器的规律 ①功率关系： 提问：理想变压器输入、输出功率间有什么关系 呢？ 总结：P 入=P 出 ②电压关系： 下面我们一起来探究理想变压器的变压规律 实验探究： a.猜想： 副线圈输出电压和哪些因素有关呢？ b.实验目的： 利用手边的实验器材探究： U1 一定，n1,n2 对 U2 的影响 c.实验方法: 控制变量法 d.实验方案、步骤： 请同学画出设计实验的电路图，并设计对应的实验 方案、设计表格以便记录数据 e.实验结论
3、情感态度与价值观：
（１）通过实验探究，体会科学探索的过程，激发
探究物理规律的兴趣
（２）通过真实操作和记录，获得团队合作精神的
体验和实事求是的科学态度
学生通过前面《电磁感应》整章的学习，对于电磁
高中物理教学课例《变压器》课程思政核心素养教学设计及总结反思
高中物理教学课例《变压器》教学设计及总结反思学科教学课例名称高中物理《变压器》《变压器》这一节在物理的学习过程中起着承上启下的重要作用，是本章重点内容，也是高考的热点之一。
教材分析教学目标变压器是沟通电路中常见的设备,它原理是电磁感应现象，是电磁感应教学的进一步延长，同时，是远距离输电中的必要装置，学习《变压器》将为远距离输电奠定根底。
1.物理观念：(1)知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。
(2)理解抱负变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
(3)了解变压器在生活中的应用。
2.科学思维：运用所学的互感现象的学问解释变压器的工作原理。
并体会到能量守恒定律是普遍适用的。
3.科学探究：在探究变压比和匝数比的关系中培育学生运用物理抱负化模型分析问题、解决问题的力气。
4.科学态度与责任：激发学生对科学的兴趣和热忱，使他们了解变压器在生活中的应用。
了解抱负化模型在物理学争论中的重要性。
本班学生根底极差，对变压器会感觉比较生疏，对前面电磁感应还不是特别理解，但已有确定的印象，需学生学习力气分析教学策略选择与设计要教师在讲解变压器原理时需要多引导，让学生在电磁感应理论的根底上理解什么是互感现象？为什么原、副线圈之间没有载流导线的连接，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分，以及沟通电的特点。
教学应围绕“什么是变压器？”“变压器副线圈为什么有电压？”“变压器为什么能转变电压？”“变压器是怎样转变电压、电流的？”等问题为线索开放教学。
以能量转化和传输为核心，突出变压器的抱负化模型。
教学中课依据实际状况向学生进展介绍，如图片、实物，以及利用是多媒体设备呈现相关的视频资源，以提高学生学习的兴趣和开阔学生的眼界。
一、创设情境1．介绍在实际使用中，我们常常需要不同电压的沟通电并举例。
提出问题如何实现电压的灵敏变化，引教学过程入变压器的概念，并让学生体会到变压器作用的实际意义2.多媒体呈现变压器的种类和式样〔让学生对实际变压器有感性生疏〕；3.设置悬念：变压器是如何变压的呢？有什么规律？引出要探究的课题。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，
如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压
表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A．11000V，150A
B．1100V，15A
C．4.4V，16.7A
D．4.4V，0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2， 副线圈负载电阻为 R， 等效电路如图所示，
求 R等效。
法一：U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图：P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图：P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比：U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系：因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比：由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系：原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意： ①若n1<n2，则U1<U2，这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2，则U1>U2，这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
《变压器》 说课稿
《变压器》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《变压器》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《变压器》是高中物理选修3-2 第五章《交变电流》中的重要内容。
变压器是交流电路中常见的一种电器设备，它在电能的输送、电压的变换等方面有着广泛的应用。
通过对变压器的学习，学生能够深入理解电磁感应现象在实际生活中的应用，同时也为后续学习电磁场和电磁波等知识奠定基础。
本节课的教材内容主要包括变压器的结构、工作原理、电压与匝数的关系以及变压器在生活中的应用等方面。
教材的编写注重知识的逻辑性和系统性，通过实验探究和理论推导相结合的方式，引导学生逐步掌握变压器的相关知识。
二、学情分析在学习本节课之前，学生已经掌握了电磁感应现象、法拉第电磁感应定律等相关知识，具备了一定的理论基础和分析问题的能力。
但是，对于变压器这种较为复杂的电磁设备，学生在理解其工作原理和电压与匝数的关系时可能会存在一定的困难。
此外，学生在实验操作和数据处理方面的能力还有待进一步提高。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）了解变压器的结构和工作原理。
（2）理解变压器的电压与匝数的关系，并能进行简单的计算。
（3）知道变压器在生活中的应用。
2、过程与方法目标（1）通过实验探究，培养学生的观察能力、动手能力和分析问题的能力。
（2）通过理论推导，培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物理知识的学习兴趣，培养学生的创新意识和实践能力。
（2）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，增强学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点（1）变压器的工作原理。
（2）变压器的电压与匝数的关系。
2、教学难点（1）对变压器工作原理中电磁感应现象的理解。
（2）变压器中原、副线圈电压、电流与匝数的关系推导。
高中物理选修3-2第五章 4 变压器-----教师版
4变压器--教师版[学科素养与目标要求]物理观念：1.了解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，并能运用电磁感应的规律进行解释.科学思维：1.理想化方法构建变压器模型.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.科学探究：了解探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验方法，经历探究过程，分析现象得出探究结果.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、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即U1U2＝n1n2.3.理想变压器原、副线圈功率关系P1＝P2(填“>”“＝”或“<”).4.两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.1.判断下列说法的正误.(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)输入交变电流的频率越高，输出交变电流的电压就越高.( × ) (3)我们在使用质量好的变压器工作时没有能量损失.( × ) (4)理想变压器不能改变交变电流的频率.( √ )2.一台理想降压变压器从10 kV 的线路中降压并提供200 A 的负载电流.已知两个线圈的匝数比为40∶1，则副线圈中的输出电压为________，输出功率为________，变压器原线圈中的电流为________.答案 250 V 50 kW 5 A解析 由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝U 1n 2n 1＝10×103×140 V ＝250 V ；由理想变压器功率关系，得P 入＝P 出＝U 1I 1＝U 2I 2＝250×200 W ＝50 kW ，同时得I 1＝U 2I 2U 1＝250×20010×103A ＝5 A.一、变压器的原理及电压与匝数的关系如图所示，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(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端，另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路，接通电源，小灯泡能发光.(1)两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗？如果不相等，与什么因素有关？ (3)若将原线圈接在恒定的直流电源上小灯泡发光吗？为什么？答案 (1)当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光.(2)左、右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同，若左边线圈匝数为n 1，则U 1＝E 1＝n 1ΔΦΔt .若右边匝数为n 2，则U 2＝E 2＝n 2ΔΦΔt ，故有E 1E 2＝n 1n 2；若忽略左边线圈的电阻，则有U 1＝U 电源，这样看来只要n 1≠n 2，小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.小灯泡两端的电压，即副线圈两端的电压与原、副线圈匝数比有关. (3)不发光，因为无法在副线圈中产生感应电动势.1.变压器的原理是互感现象.当原线圈接交变电压时，在铁芯中产生周期性变化的磁场，在副线圈中会产生感应电动势，由于原、副线圈绕在同一个闭合铁芯上，所以穿过每一匝线圈的磁通量的变化率相等，但由于原、副线圈匝数不同，故电压不同.说明：(1)变压器能改变交变电压、交变电流，但不能改变恒定电压、恒定电流. (2)变压器原、副线圈中交流电的频率相等，即变压器不改变交流电的频率. 2.变压器原、副线圈中电压关系 (1)只有一个副线圈：U 1U 2＝n 1n 2(2)有多个副线圈：U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…例1 (多选)如图1所示的理想变压器，原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶2，U 1＝2202sin ωt (V)，n 1＝1 100匝，以下说法中正确的是( )图1A.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为1∶2B.穿过原、副线圈磁通量的变化率的最大值相等，均为25V C.原、副线圈每一匝产生的电动势有效值相等，均为0.2 V D.原、副线圈电压的最大值之比为1∶2 答案 BCD解析 对于理想变压器，由于没有磁通量损耗，所以穿过两个线圈的磁通量大小相等，磁通量的变化率相同，A 错误.根据E 1＝n 1ΔΦΔt 得磁通量的变化率的最大值为每一匝线圈产生的电动势的最大值，即⎝⎛⎭⎫ΔΦΔt max ＝22021 100 V ＝25 V ，所以每一匝产生的电动势的有效值为0.2 V ，B 、C 正确.由于匝数比为1∶2，所以原、副线圈电压最大值之比也为1∶2，D 正确. 二、理想变压器原、副线圈的功率关系和电流关系阅读教材回答下列三个问题：(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？ (2)根据能量守恒推导只有一个副线圈时原、副线圈中的电流与匝数的关系. (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.答案 (1)理想变压器的理想化条件一般指的是：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)由能量守恒有P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2. 所以I 1I 2＝U 2U 1＝n 2n 1.(3)若有多个副线圈，则P 1＝P 2＋P 3＋…， 即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…将U 1∶U 2∶U 3∶…＝n 1∶n 2∶n 3∶…代入得 n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…1.功率关系从能量守恒看，理想变压器的输入功率等于输出功率，即P 入＝P 出. 2.电流关系(1)只有一个副线圈时，由U 1I 1＝U 2I 2，得：n 1I 1＝n 2I 2，即I 1I 2＝n 2n 1.(2)当有多个副线圈时，由I 1U 1＝I 2U 2＋I 3U 3＋…得：n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋….例2 (多选)如图2所示，一理想变压器的原线圈匝数为n 1＝1 100匝，接电压U 1＝220 V 的交变电流，副线圈接“20 V 10 W ”的灯泡，灯泡正常发光，可知( )图2A.副线圈的匝数n 2＝200匝B.副线圈中的电流I 2＝0.5 AC.原线圈中的输入功率为10 WD.原线圈中的电流I 1＝0.1 A 答案 BC解析 由于理想变压器原、副线圈两端的电压比U 1U 2＝n 1n 2，则副线圈匝数n 2＝100匝，A 错误；理想变压器的原、副线圈的功率相等，所以原线圈的输入功率为10 W ，C 正确；由功率P ＝UI 可得副线圈中的电流I 2＝0.5 A ，原线圈中的电流I 1＝n 2n 1I 2≈0.045 A ，B 正确，D 错误.三、自耦变压器和互感器1.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作为原线圈，副线圈只取线圈的一部分，就可以降低电压，反之则可以升高电压，如图3所示.图32.互感器交流电压表和交流电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流.互感器是利用变压器的原理来测量高电压或大电流的仪器.(1)电压互感器：实质是降压变压器，可以把高电压变成低电压(如图4所示).电压互感器应并联接入电路.(2)电流互感器：实质是升压变压器，可以把大电流变成小电流(如图5所示).电流互感器应串联接入电路.图4图5例3(多选)图6甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，下列说法中正确的是()图6A.线圈匝数n1<n2，n3<n4B.线圈匝数n1>n2，n3>n4C.甲图中的电表是电压表，输出端不可短路D.乙图中的电表是电流表，输出端不可断路答案CD解析题图甲中的原线圈并联在电路中，为电压互感器，是降压变压器，n1>n2，其中的电表为电压表；题图乙中的原线圈串联在电路中，为电流互感器，是升压变压器，n3<n4，其中的电表为电流表，故选项C、D正确.例4 一自耦变压器如图7所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a 、b 间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c 、d 间作为副线圈，在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时，c 、d 间的输出电压为U 2，在将滑动触头从M 点顺时针转到N 点的过程中( )图7A.U 2>U 1，U 2降低B.U 2>U 1，U 2升高C.U 2<U 1，U 2降低D.U 2<U 1，U 2升高答案 C解析 由U 1U 2＝n 1n 2，n 1>n 2知U 2<U 1；滑动触头从M 点顺时针旋转至N 点过程，n 2减小，n 1不变，U 1不变，则U 2降低，C 项正确. 四、理想变压器的动态分析 1.电压、电流、功率的制约关系(1)电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定时，输入电压U 1决定输出电压U 2，即U 2＝n 2U 1n 1. (2)功率制约：P 出决定P 入，P 出增大，P 入增大；P 出减小，P 入减小；P 出为0，P 入为0. (3)电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n 1n 2一定，且输入电压U 1确定时，副线圈中的输出电流I 2决定原线圈中的电流I 1，即I 1＝n 2I 2n 1(只有一个副线圈时).2.对理想变压器进行动态分析的两种常见情况：(1)原、副线圈匝数比不变，分析各物理量随负载电阻变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是R →I 2→P 出→P 入→I 1.(2)负载电阻不变，分析各物理量随匝数比的变化而变化的情况，进行动态分析的顺序是n 1、n 2→U 2→I 2→P 出→P 入→I 1.例5(多选)(2018·孝感市八校联盟高二下学期期末联考)理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图8所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片.原线圈两端接在电压为U的交流电源上.则()图8A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小答案AC解析在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定.因此Q位置不变时，输出电压不变，此时P向上滑动，副线圈电路总电阻增大，则输出电流减小，输入电流也减小，故电流表的读数变小，故A正确，B错误.P位置不变，将Q向上滑动，则输出电压变大，输出电流变大，输入电流也变大，则电流表的读数变大，故C正确，D错误.针对训练(2018·三明市高二下学期期末联考)如图9所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是()图9A.副线圈两端M 、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻R 上的电压减小C.通过灯泡L 1的电流增大D.原线圈中的电流增大 答案 D解析 输入电压和匝数比不变，由U 1U 2＝n 1n 2知副线圈的输出电压不变，A 错误；当K 接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I 2变大，电阻R 上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L 1的电流减小，B 、C 错误；由I 1I 2＝n 2n 1知，电流I 2变大，则I 1变大，D 正确.[学科素养] 通过改变原、副线圈的匝数、滑动变阻器滑片的位置、开关闭合等方式分析理想变压器的动态问题，使学生进一步熟练掌握理想变压器的原理，熟练掌握理想变压器原、副线圈中的电压、电流、功率关系：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1(一组副线圈)，P 1＝P 2，及U 1决定U 2、I 2决定I 1、P 2决定P 1等制约关系，培养了学生的综合分析能力，较好地体现了“科学思维”的学科素养.1.(变压器的工作原理)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答案 C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错误；因理想变压器无漏磁，故B错误；由互感现象知C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错误.2.(理想变压器基本关系的应用)如图10所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，和均为理想电表，灯泡电阻R L＝6 Ω，AB两端电压u1＝122sin 100πt(V).下列说法正确的是()图10A.电流频率为100 HzB.的读数为24 VC.的读数为0.5 AD.变压器输入功率为6W 答案 D解析 根据u 1＝122sin 100πt (V)及U ＝U m 2知U 1＝12 V ，f ＝ω2π＝50 Hz ，选项A 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝n 2n 1U 1＝12×12 V ＝6 V ，即的读数为6 V ，选项B错误；又I 2＝U 2R L ＝66A ＝ 1 A ，即的读数为1 A ，选项C 错误；根据P 入＝P 出及P 出＝U 22R L ＝626W ＝6 W ，选项D 正确.3.(互感器)(多选)如图11所示，L 1、L 2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V 和10 A ，已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则( )图11A.甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VB.甲图是电流互感器，输电电流是100 AC.乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VD.图示高压输送电路输入的总功率为2.2×103 kW 答案 AD解析 题图甲中的原线圈并联在电路中，是电压互感器，电表是电压表，故B 错误；根据U 1U 2＝n 1n 2，有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V ＝22 000 V ，故A 正确；题图乙中的原线圈串联在电路中，是电流互感器，电表是电流表，故C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 4n 3，有I 1＝n 4n 3I 2＝101×10 A ＝100 A ，根据P ＝UI 得输入的总功率P ＝U 1I 1＝22 000×100 W ＝2.2×103 kW ，故D 正确.4.(理想变压器的动态分析)(2016·天津卷)如图12所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是( )图12A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D.若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大答案 B解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流减小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流减小，则原线圈中的电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻减小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压减小，电流表A2示数减小；原线圈中的电流也变大，电流表A1示数变大，选项D错误.一、选择题考点一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器正常工作时，原、副线圈中一定相同的物理量是()A.每匝线圈中磁通量的变化率B.交变电流的频率C.原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D.原线圈的感应电动势和副线圈的感应电动势答案ABC2.如图所示的四个电路，能够实现升压的是()答案 D解析变压器只能对交变电流变压，不能对直流变压，故A、B错误；由于电压与线圈匝数成正比，所以D能实现升压，C不能实现升压，故C错误，D正确.3.如图1所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，当导体棒在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表的示数是12 mA，则副线圈中电流表的示数是()图1A.3 mAB.48 mAC.零D.与R 的阻值有关 答案 C解析 当导体棒在平行导轨上匀速运动时，产生的电流是恒定的，不会使副线圈的磁通量变化，因而副线圈中无感应电流，选项C 正确. 考点二 理想变压器基本关系的应用4.(多选)如图2所示，Q 是熔断电流为1 A 的保险丝(电阻不计)，R 为用电器，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝2∶1.原线圈的电压为u ＝2202sin (100πt ) V.要使保险丝不熔断，则( )图2A.副线圈电流最大值不超过2 AB.副线圈中电流有效值不超过2 AC.R 的阻值一定不能小于55 ΩD.R 的阻值一定不能小于77 Ω 答案 BC解析 保险丝的原理是电流的热效应，应该用电流的有效值.由U 1U 2＝n 1n 2得：U 2＝n 2n 1U 1＝12×220 V＝110 V .由I 1I 2＝n 2n 1得：I 2＝n 1n 2I 1＝21×1 A ＝2 A.所以R min ＝U 2I 2＝55 Ω，故B 、C 正确.5.一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5.原线圈与正弦交流电源连接，输入电压u 随时间t 变化的图象如图3所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则( )图3A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的理想电压表的示数是100 2 VC.经过1 min 电阻发出的热量是6×103 JD.变压器的输入功率是1×103 W 答案 D解析 设输入电压有效值为U 1，输出电压有效值为U 2，由题图知U 1＝220 V ，则由U 1U 2＝n 1n 2知U 2＝100 V ，I 2＝U 2R ＝10010 A ＝10 A ，故选项A 、B 错误；1 min 内电阻产生的热量Q ＝I 22Rt＝102×10×60 J ＝6×104 J ，故选项C 错误；P 入＝P 出＝U 22R＝1×103 W ，故选项D 正确.6.(多选)如图4所示，将额定电压为60 V 的用电器，通过一理想变压器接在正弦交流电源上.闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V 和2.2 A.以下判断正确的是( )图4A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶3 答案 BD解析 理想变压器的输入功率等于输出功率，P 1＝P 2＝I 2U 2＝2.2×60 W ＝132 W ，选项A 错误；由U 1U 2＝n 1n 2得n 1n 2＝U 1U 2＝22060＝113，选项D 正确；由I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝n 2n 1I 2＝311×2.2 A ＝0.6 A ，选项B 正确；根据I ＝I m 2得通过副线圈的电流的最大值I 2m ＝2I 2＝115 2 A ≈3.1 A ，选项C 错误.7.如图5甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定功率为10 W 的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为40 Ω，图中电压表为理想电表，下列说法正确的是( )图5A.变压器输入电压的瞬时值表达式为u ＝220 2sin πt (V)B.电压表的示数为220 VC.变压器原、副线圈的匝数比为11∶1D.变压器的输入功率为110 W 答案 C解析 由题图乙可知，ω＝2πT＝100π rad/s ，故A 错误；原线圈输入电压为220 V ，电压表示数为灯泡的额定电压U ＝PR ＝20 V ，故B 错误；由B 项分析，结合电压与匝数的关系得n 1n 2＝22020＝111，故C 正确；理想变压器的输入功率与输出功率相等，为10 W ，故D 错误. 8.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)如图6所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )图6A.原、副线圈匝数比为9∶1B.原、副线圈匝数比为1∶9C.此时a和b的电功率之比为9∶1D.此时a和b的电功率之比为1∶9答案AD解析设灯泡的额定电压为U0，两灯泡均能正常发光，所以原线圈两端电压为U1＝9U0，副线圈两端电压为U2＝U0，故U1U2＝91，n1n2＝U1U2＝91，A正确，B错误；根据公式I1I2＝n2n1可得，I1I2＝19，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得，灯泡a和b的电功率之比为1∶9，C错误，D正确.9.(2018·济宁市高二下学期期末)如图7所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光.下列说法中正确的是()图7A.原、副线圈匝数比为3∶1B.原、副线圈匝数比为1∶3C.AB端的输入电压为3UD.AB端的输入电压为4U答案 C解析设灯泡正常发光时，流过它的电流为I，则该变压器原线圈电流I1＝I，副线圈中电流I2＝2I，则原、副线圈匝数比n1n2＝I2I1＝2∶1；所以原线圈两端的电压为U1＝n1n2U2＝2U，则AB端输入电压为3U，A、B、D错误，C正确.考点三自耦变压器与互感器10.(2018·陕西省教学质量检测)为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理.如图8所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若电压互感器上下线圈的匝数比为1 000∶1，电流互感器上下线圈的匝数比为1∶100，并且知道电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，下列说法正确的是()图8A.两输电线的电压为220 VB.L 2中的电流强度为10 AC.电路中输送的功率为2.2×108 WD.两输电线间的电阻为22 Ω 答案 C解析 甲是电压互感器，已知n 1∶n 2＝1 000∶1，电压表示数为U 2＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得传输电压为：U 1＝2.2×105 V ，选项A 错误；乙是电流互感器，已知n 3∶n 4＝1∶100，电流表示数为I 4＝10 A ，根据I 3I 4＝n 4n 3可得传输电流为：I 3＝1 000 A ，选项B 错误；输电线中输送的功率为P ＝U 1I 3＝2.2×108 W ，选项C 正确；两输电线间的电阻无法求得，选项D 错误. 11.钳式电流表的外形和结构如图9中a 、b 所示.图b 中电流表的读数为1.2 A ，图c 中用同一电缆线绕了3匝，则( )图9A.这种电流表能测直流电流，图c的读数为2.4 AB.这种电流表能测交变电流，图c的读数为0.4 AC.这种电流表能测交变电流，图c的读数为3.6 AD.这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流，图c的读数为3.6 A答案 C解析钳式电流表利用了变压器的工作原理，因此钳式电流表只能测交变电流.根据n1I1＝n2I2可知，题图b中线圈单匝时，的读数为1.2 A.在题图c 中绕3匝时，的读数应为3.6 A ，故选项C 正确.12.自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图10所示，其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在电压有效值为220 V 的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时，负载R 上的功率为2.0 kW ，设此时原线圈中电流有效值为I 1，负载两端电压的有效值为U 2，且变压器是理想变压器，则U 2和I 1分别约为( )图10A.380 V 和5.3 AB.380 V 和9.1 AC.240 V 和5.3 AD.240 V 和9.1 A 答案 B解析 由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，U 1I 1＝P 2，所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n 2＝1 900匝，负载R 上的功率也最大，为2.0 kW ，则U 2＝n 2n 1U 1＝1 9001 100×220 V ＝380 V ，I 1＝P 2U 1＝2.0×103220 A ≈9.1 A ，故选项B 正确. 二、非选择题13.如图11所示的理想变压器原线圈1接到220 V 的交流电源上.副线圈2的匝数n 2＝30匝，与一个“12 V 12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光.副线圈3的输出电压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A.求：图11(1)副线圈3的匝数n 3； (2)原线圈1的匝数n 1和电流I 1. 答案 (1)275匝 (2)550匝 0.255 A解析 (1)变压比公式对于两个副线圈也适用， 则有U 2U 3＝n 2n 3，n 3＝n 2U 3U 2＝30×11012 匝＝275匝.(2)n 1n 2＝U 1U 2，n 1＝U 1U 2n 2＝22012×30匝＝550匝. 理想变压器的输入功率等于输出功率 P 1＝P 2＋P 3＝12 W ＋0.4×110 W ＝56 W. 原线圈中电流I 1＝P 1U 1＝56220A ≈0.255 A. 14.如图12所示，理想变压器原线圈中输入电压U 1＝3 300 V ，副线圈两端电压U 2为220 V ，输出端连有完全相同的两个灯泡L 1和L 2，绕过铁芯的导线所接的电压表V 的示数U ＝2 V .求：图12(1)原线圈n 1等于多少匝？(2)当开关S 断开时，电流表A 2的示数I 2＝5 A.则电流表A 1的示数I 1为多少？ (3)在(2)情况下，当开关S 闭合时，电流表A 1的示数I 1′等于多少？ 答案 (1)1 650匝 (2)13 A (3)23A解析 (1)由电压与变压器匝数的关系可得：U 1n 1＝U 2n 2＝U ，则n 1＝1 650匝.(2)当开关S 断开时，有：U 1I 1＝U 2I 2，I 1＝U 2I 2U 1＝13 A.(3)当开关S 断开时，有：R L ＝U 2I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R ′，有R ′＝R L 2＝22 Ω，副线圈中的总电流I 2′＝U 2R ′＝10 A.由U 1I 1′＝U 2I 2′可知，I 1′＝U 2I 2′U 1＝23 A.选择题1.(多选)(2017·徐州市、连云港市、宿迁市第三次模拟考试)如图1甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交变电流，电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图1A.电压表的示数为110 VB.交变电流的频率为50 HzC.滑动变阻器滑片向下滑动时，电压表示数变大D.滑动变阻器滑片向上滑动时，电流表示数变小 答案 BD解析 根据题图乙可知原线圈电压的有效值U 1＝220 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可得副线圈输出电压有效值U 2＝110 V ，电压表测量的是滑动变阻器R 两端的电压，小于110 V ，A 错误；根据题图乙可知交流电的周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，B 正确；滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变小，电压表示数变小，C 错误；滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器R 接入电路的阻值变大，流过副线圈的电流变小，根据I 1I 2＝n 2n 1可得流过原线圈的电流变小，电流表示数变小，D 正确.2.(多选)如图2所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合开关S ，下列说法正确的是( )图2A.P 向下滑动时，灯L 变亮B.P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D.P 向上滑动时，变压器的输出功率变大 答案 BD解析 由于理想变压器输入电压U 1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U 2也不变，灯L 的亮度不随P 的滑动而改变，故选项A 错误，B 正确.P 向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈负载总电阻R 总减小，由I 2＝U 2R 总知，通过副线圈的电流I 2增大，输出功率P 出＝U 2I 2增大，再由I 1I 2＝n 2n 1知输入电流I 1也增大，故选项C 错误，D 正确.3.(多选)(2018·漳州市、龙海市等四校高二下学期期末联考)如图3所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝2202sin 100πt (V)，原、副线圈匝数比为10∶1，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是( )图3A.变压器输出电压的频率为50 HzB.电压表V 2的示数为22 2 VC.照射R 的光变强时，灯泡L 变暗D.照射R 的光变强时，电压表V 1、电流表A 1的示数都不变 答案 AC解析 原线圈接正弦交流电，由题知角速度是ω＝100π rad/s ，所以f ＝100π2π Hz ＝50 Hz ，故A 正确.由表达式知输入电压有效值为220 V ，根据电压与匝数成正比，副线圈电压有效值即电压表V 2的示数为22 V ，故B 错误.R 处光照增强时，阻值减小，但不会影响变压器的输入电压及输出电压，则副线圈电路总电流变大，原线圈电流也变大，定值电阻分压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故C 正确，D 错误.4.(2018·南京市高考冲刺练习卷)如图4所示的交流电路中，理想变压器输入电压为U 1，输入功率为P 1，输出功率为P 2，各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R 的滑动触头向下移动时( )。
高中物理变压器的应用教案
高中物理变压器的应用教案
教学目标：
1. 了解变压器的作用和原理；
2. 掌握变压器的工作原理和基本结构；
3. 能够应用变压器解决实际问题。
教学重点和难点：
重点：变压器的作用和原理；
难点：变压器的数学应用。
教学步骤：
1. 引入：通过展示一个变压器模型，向学生介绍变压器的概念和作用；
2. 讲解：讲解变压器的工作原理和基本结构，引导学生理解变压器是如何将电压升高或降低的；
3. 知识梳理：提出几个与变压器相关的问题，让学生回顾所学知识；
4. 实践应用：给学生几个实际问题，让他们应用变压器原理解决；
5. 总结：总结本节课的主要内容，强调变压器在实际生活中的应用。
教学资源：
1. 变压器模型
2. 备课PPT
3. 相关实例问题
教学评价：
1. 在课堂上布置变压器相关的练习题，检测学生的掌握情况；
2. 给学生一个小组任务，让他们设计一个能够使用变压器的实际电路。
教学反思：
1. 在讲解的时候，要注意简单明了地讲解变压器的原理，避免学生产生困惑；
2. 在设计实践应用环节的问题时，应该充分考虑学生的实际理解能力和水平。
高中物理_变压器教学设计学情分析教材分析课后反思
变压器教学设计教学环节教学内容教学过程活动设计设计意图教师活动学生活动自习课导入学习了解变压器在生活中的普遍应用设计问题：你知道我们的市电电压是多大吗？你知道发电机发出的电一般是多少伏吗？你能说出一种常用电器的工作电压吗？我们通过什么设备来满足各种不同的电压需求呢？思考、体会变压器在生活中不可替代性，得出我们学习变压器的必要性激发学生学习的主动性自主学习变压器的构造及工作原理了解变压器：1、变压器结构、符号2、明确相关概念：原线圈（初级线圈）、副线圈（次级线圈）、输入电压、输出电压、升压变压器、降压变压器阅读课本找出相关知识点并记忆翻转课堂即学在前，教在后。
但怎么学？学习的脚本是什么？学到什么程度？需要教师的提前预设。
学案的作用就是指导学生学习，课本是学生获得知识的主要资源。
分析变压器工作原理提出问题：变压器为什么能变压？是不是只要在原线圈加上电源就可以在副线圈输出电压呢？问题1、观察变压器内部构造图，铁芯和线圈是导通的吗？那么我们能否认为变压器是通过铁芯导电完成电能在原副线圈间的传输呢？问题2、如图所示，变压器原线圈接交流电源，副线圈与小灯泡构成回路，小灯泡是否发光？若发光，电能是通过什么传递到副线圈的？铁芯的作用是什么？问题3、如果是原线圈接到直流恒定电源的两端呢？小灯泡还发光吗？为什么？由以上分析可知，变压器的工作原理是什么？以学案问题为导向，先独立思考形成初步认识，再阅读课本纠正或深化认识理想变压器规律理论探究提出问题：变压器怎么变压？通过改变什么来改变输出电压？为了简化分析问题，先建立理想物理模型——理想变压器建立模型：理想变压器问题1、变压器原副线圈能量转移的过程中都有哪些原因造成损耗？问题2、什么是理想变压器？其特点是什么？以学案问题为导向，根据学过的知识和从课本上获取的资料完成对变压器规律的理论探究并完成学以致用1、2自习课自主学习理想变压器规律理论探究理想变压器原副线圈电压关系探究问题1、根据理想变压器不考虑铁芯漏磁，由此得到1E、2E与匝数1n、2n关系？问题2、根据理想变压器不考虑线圈电阻，分析原线圈输入电压1U与原线圈产生的感应电动势1E关系；同理分析副线圈产生的感应电动势2E与副线圈输出电压2U关系？问题3、根据以上分析，1U、2U与匝数1n、2n关系？实验验证：实验仪器：学生电源1个，可拆卸变压器1个，交流电压表1个，导线若干。
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。
人教版高中物理教案-变压器
第四節變壓器●本節教材分析變壓器是交變電路中常見的一種電器設備，也是遠距離輸送交流電不可缺少的裝置.在講解變壓器的原理時，要積極引導學生從電磁感應的角度說明：原線圈上加交流電壓產生交流電流，鐵芯中產生交變磁通量，副線圈中產生交變電動勢，副線圈相當於交流電源對外界負載供電.要向學生強調，從能量轉換的角度看，變壓器是把電能通過磁場能轉換成電能的裝置，經過轉換後一般電壓、電流都發生了變化.有的學生認為變壓器鐵芯是帶電的.針對這種錯誤認識，可讓學生根據電磁感應原理，經過獨立思考瞭解到變壓器鐵芯並不帶電，鐵芯內部有磁場（鐵芯外部磁場很弱）.要讓學生明白，互感現象是變壓器工作的基礎.要讓學生在學習電磁感應的基礎上理解互感現象.這裡的關鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的磁通量和磁通量變化時刻都是相同的.因而，其中的感應電動勢之比只與匝數有關.這樣，原副線圈的匝數不同，就可以改變電壓了.要使學生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數的關係.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時，不做統一的要求，不必急於去分析這類問題，對學有餘力的學生，可引導他們進行分析討論.變壓器在生產和生活中有十分廣泛的應用.課本中介紹了一些，教學中可根據實際情況向學生進行介紹，或看掛圖、照片、實物或參觀，以開闊學生眼界，增加實際知識.●教學目標一、知識目標1.知道變壓器的構造.2.理解互感現象，理解變壓器的工作原理.3.理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數的關係，能應用它分析解決有關問題.4.理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數的關係，能應用它分析解決有關問題.5.知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.二、技能目標1.用電磁感應去理解變壓的工作原理，培養學生綜合應用所學知識的能力.2.講解理想變壓器使學生瞭解建立物理模型的意義.（抓主要因素，忽略次要因素，排除無關因素）三、情感態度目標1.使學生體會到能量守恆定律是普遍適用的.2.培養學生實事求是的科學態度.●教學重點變壓器工作原理.●教學難點變壓器是如何將原線圈的電能傳輸給副線圈的.●教學方法實驗探究、演繹推理.●教學用具可拆變壓器、交流電壓表、交流電流錶、燈泡、自耦變壓器、調壓器、導線等.●課時安排1 課時●教學過程一、引入新課［師］在實際應用中，常常需要改變交流的電壓.大型發電機發出的交流，電壓有幾萬伏，而遠距離輸電卻需要高達幾十萬伏的電壓.各種用電設備所需的電壓也各不相同.電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要220 V的電壓，機床上的照明燈需要36 V的安全電壓.一般半導體收音機的電源電壓不超過10 V，而電視機顯像管卻需要10000 V以上的高電壓.交流便於改變電壓，以適應各種不同需要.變壓器就是改變交流電壓的設備.這節課我們學習變壓器的有關知識.二、新課教學1.變壓器原理［師］出示可拆變壓器，引導學生觀察，變壓器主要由哪幾部分構成？［生］變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成.一個線圈跟電源連接，叫原線圈（初級線圈），另一個線圈跟負載連接，叫副線圈（次級線圈）.兩個線圈都是絕緣導線繞製成的.鐵芯由塗有絕緣漆的矽鋼片疊合而成.［師］畫出變壓器的結構示意圖和符號，如下圖所示：［演示］將原線圈接照明電源，交流電壓表接到不同的副線圈上，觀察交流電壓表是否有示數？［生］電壓表有示數且示數不同.［師］變壓器原、副線圈的電路並不相同，副線圈兩端的交流電壓是如何產生的？請同學們從電磁感應的角度去思考.［生］在原線圈上加交變電壓U1，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產生交變的磁通量.這個交變磁通量既穿過原線圈，也穿過副線圈，在原、副線圈中都要引起感應電動勢.如副線圈是閉合的，在副線圈中就產生交變電流，它也在鐵芯中產生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應電動勢.副線圈兩端的電壓就是這樣產生的.［師］物理上把原副線圈中由於有交變電流而發生的互相感應現象，叫做互感現象.互感現象是變壓器工作的基礎.［生］變壓器的鐵芯起什麼作用？［師］如果無鐵芯，並排放置的原副線圈也發生互感現象，但原副線圈所激發的交變磁場的磁感線只有一小部分穿過對方，漏失的磁感線不會在原副線圈中傳送電能.如有鐵芯，由於磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內部，大大提高了變壓器的效率.［生］原副線圈中，感應電動勢大小跟什麼有關係？［師］與線圈中磁通量變化率及線圈匝數成正比.師生共同活動：1．實驗探究得出理想變壓器得變比關係2．推導理想變壓器的變壓比公式.設原線圈的匝數為N1，副線圈的匝數為N2，穿過鐵芯的磁通量為Φ，則原副線圈中產生的感應電動勢分別為E 1=N 1Δt1ΦΔ E 2=N 2Δt Δ2Φ 在忽略漏磁的情況下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得2121N N E E = 在忽略線圈電阻的情況下，原線圈兩端的電壓U 1與感應電動勢E 1相等，則有U 1=E 1；副線圈兩端的電壓U 2與感應電動勢E 2相等，則有U 2=E 2.於是得到2121N N U U = ［師］請同學們閱讀教材，回答下列問題：（1）什麼叫理想變壓器？（2）什麼叫升壓變壓器？（3）什麼叫降壓變壓器？（4）電視機裡的變壓器和複讀機裡的變壓器各屬於哪一類變壓器？［生1］忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器，叫做理想變壓器.［生2］當N 2＞N 1時，U 2＞U 1，這樣的變壓器叫升壓變壓器.［生3］當N 2＜N 1時，U 2＜U 1，這樣的變壓器叫降壓變壓器.［生4］電視機裡的變壓器將220 V 電壓升高到10000 V 以上屬升壓變壓器；複讀機的變壓器將220 V 電壓降到6 V ，屬於降壓變壓器.［師］理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什麼關係？［生］P 出=P 入［師］若理想變壓器只有一個副線圈，則原副線圈中的電流I 1與I 2有什麼關係？［生］據P 出=U 2I 2，P 入=U 1I 1及P 出=P 入得：U 2I 2=U 1I 1 則：121221N N U U I I == ［師］繞制原副線圈的導線粗細一樣嗎？［生］粗細不一樣.高壓線圈匝數多而通過的電流小，用較細的導線；低壓線圈匝數少而通過的電流大，用較粗的導線.2.幾種常見的變壓器［師］變壓器的種類很多，請同學們閱讀教材，瞭解幾種常見的變壓器，並回答下列問題：（1）自耦變壓器有何特點？（2）自耦變壓器如何作升壓變壓器？又如何作降壓變壓器？（3）互感器分為哪幾類？（4）電壓互感器的作用是什麼？（5）電流互感器的作用是什麼？［生1］自耦變壓器只有一個線圈，滑動頭位置變化時，輸出電壓會連續發生變化. ［生2］若把整個線圈作副線圈，線圈的一部分作原線圈，為升壓變壓器；若把線圈的一部分作副線圈，整個線圈作原線圈，為降壓變壓器.［生3］互感器分為兩類，即電壓互感器和電流互感器.［生4］電壓互感器用來把高電壓變成低電壓.它的原線圈並聯在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表，根據電壓表測得的電壓U 2和變壓比，就可以算出高壓電路中的電壓.［生5］電流互感器用來把大電流變成小電流.它的原線圈串聯在被測電路中，副線圈上接入交流電流錶.根據電流錶測得的電流I 2和變流比，可以算出被測電路中的電流.三、小結本節課主要學習了以下內容：1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成.2.變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原副線圈的互感現象.3.理想變壓器：忽略一切電磁損耗，有P 輸出=P 輸入2121N N U U = 1221N N I I = 4.日常生活和生產中使用各種類型的變壓器，但它們遵循同樣的原理.四、作業（略）五、板書設計六、本節優化訓練設計1.理想變壓器原、副線圈匝數比為n 1∶n 2=10∶1, 如圖所示.在原線圈中輸入交變電壓，其暫態運算式為U 1=2202sin(100πt ) V ，在副線圈兩端接入一燈泡和一隻交流電壓表，下面說法正確的是A.電壓表的示數220 VB.電壓表的指標週期性左右偏轉C.輸出交變電壓頻率減為5 HzD.燈泡承受電壓的最大值是220 V2.（1993年全國）如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈分別由雙線ab 和cd （匝數都為n 1），ef 和gh （匝數都為n 2）組成，用I 1和U 1表示輸入電流和電壓，I 2和U 2表示輸出電流和電壓.在下列四種連接中，符合12212121,n n I I n n U U ==的是A.b 與c 連接，以a 、d 為輸入端；f 與g 相連，以e 、h 為輸出端B .b 與c 相連，以a 、d 為輸入端；e 與g 相連，f 與h 相連為輸出端C.a 與c 相連，b 與d 相連為輸入端；f 與g 相連，以e 、h 為輸出端D.a 與c 相連，b 與d 相連為輸入端；e 與g 相連，f 、h 相連為輸出端3.如圖所示的理想變壓器供電線路中，若將開關S 閉合，電流錶A 1的示數將_______，電流錶A 2的示數將_______，電流錶A 3的示數將_______，電壓表V 1的示數將_______，電壓表V 2將_______.（不考慮輸電線電壓損耗）4.如圖，在a 、b 兩端與e 、f 兩端分別加上220 V 交流電壓時，測得c 、d 間與g 、h 間電壓均為110 V ，若分別在c 、d 間與g 、h 間加110 V 電壓，則a 、b 間與e 、f 間電壓分別為A.220 V ，220 VB.220 V ，110 VC.110 V ，110 VD.220 V ，05.在繞制變壓器時，將兩個線圈繞在如圖變壓器鐵芯的左右兩臂上，當通以交流電時，每個線圈產生的磁通量都只有一半通過另一個線圈，另一半通過中間的臂.已知線圈1、2的匝數比N 1∶N 2=2∶1，在不接負載情況下A.當線圈1輸入電壓220 V 時，線圈2輸出110 VB.當線圈1輸入電壓220 V 時，線圈2輸出電壓55 VC.當線圈2輸入電壓110 V 時，線圈1輸出電壓220 VD.當線圈2輸入電壓110 V 時，線圈1輸出電壓110 V參考答案：1.A2.AD3.V 1、V 2均不變，A 1變大，A 2不變，A 3變大4.B5.D●備課資料理想變壓器與實際變壓器理想變壓器是對實際變壓器作理想化處理後得到的結果.中學物理教材對變壓器的討論，都是在理想化基礎上進行的，即認為變壓器線圈電阻為零，磁通量全部集中在鐵芯中以及變壓器運行時內部損耗忽略不計.由此匯出原、副繞組的電壓平衡方程：U 1=E 1，U 2=E 2；電壓關係：2121N N U U =;電流關係：1221N N I I =和功率傳輸關係：P 1=P 2. 上述關係基本上反映了變壓器的運行規律，但理想變壓器與實際變壓器存在一定的差距，在某些條件下，這種差距還相當大，以致個別公式並不適用.下面從四個方面作進一步分析.（1）原、副繞組的電壓平衡方程實際變壓器考慮了線圈電阻以及漏磁通的影響，因此其電壓平衡方程為：空載時；負載運行時.式中R 1、X 1和R 2、X 2分別為原副繞組的電阻和漏電抗，0⋅I 為空載電流，20⋅U 為副邊開路電壓.由於電流1⋅I （I 0）在R 1、X 1上的壓降與主磁感應電動勢1⋅E 相比數值很小，可以忽略，故有1⋅U =-1⋅E .同理，如將2⋅I 在R 2和X 2上產生的壓降忽略，則在空載和負載下，均有2⋅U =2⋅E .僅考慮數值大小，我們就得到了理想變壓器的電壓平衡方程：1⋅U =1⋅E ，2⋅U =2⋅E .不過從下面的分析可知，U 2=E 2的處理是近似的.（2）原、副繞組的電壓關係式對於實際變壓器，空載時有U 1E 1,U 20=E 2，因此201U U 21E E =21N N .負載時從圖所示的外特性曲線可知，當負載為電阻性及電感性時，U 2隨I 2的增大而下降，並且功率因數cos φ2愈小，U 2下降愈厲害；當負載為電容性時，U 2隨I 2的增大而升高，U 2≠E 2,故21U U ≠2121N N E E =.不過由於電壓變動率一般在5%左右，所以近似認為21U U =21N N ，即理想變壓器的電壓關係成立.（3）原、副繞組的電流關係由磁勢平衡方程，可得到實際變壓器原、副繞組的電流關係：21201⋅⋅⋅-=I N N I I .因為變壓器運行在額定負載時，0⋅I 只占1⋅I 的百分之幾，故可略去，即有2121⋅⋅-=I N N I .如只考慮數值關係，則有1221N N I I =，這就是理想變壓器的電流關係式. 這裡我們要指出，當變壓器運行在輕載或空載狀態時，I 1/I 2=N 2/N 1不成立，原因是此時0⋅I 與1⋅I 相比，絕對不可以忽略.（4）功率傳輸關係及效率效率曲線實際變壓器輸入、輸出功率關係為P1=P Fe+P Cu+P2，式中P Fe為鐵損，包括磁滯損耗和渦流損耗；P Cu為銅損，即電流在線圈電阻上消耗的功率.變壓器的效率η=P1/P2×100%,效率η與輸出功率的關係如圖所示.如忽略P Fe和P Cu，則得到理想變壓器功率傳輸關係：P1=P2和η=100%.由於大型變壓器運行在額定值附近時，效率可達97%~99.5%，故此時理想變壓的關係式均成立.不過請注意，當變壓器在輕載和空載條件下運行，其效率是比較低的，也就是此時P1=P2、η=100%均不成立.。
紧密联系生活的渐进式实验教学设计——以《变压器》教学为例
作者： 胡嘉莹[1];陈振东[1];张军朋[1]
作者机构： [1]华南师范大学物理与电信工程学院,广州510006
出版物刊名： 物理教学探讨
页码： 26-29页
年卷期： 2019年 第12期
主题词： 联系生活;渐进式教学;教学流程;自制教具
摘要：变压器是生活中常见的一种器件,与之相关的知识也是高中物理教材要求学生必须掌握的内容。
文章在教材分析、学生学情分析以及教学内容重难点剖析的基础上,设计了该节课程的完整教学流程。
本节课的中心思想是联系生活中的各种变压器,进而循序渐进地让学生体会变压器模型的构建过程。
同时,通过自制教具和探究实验,激发学生的学习兴趣,制造认知冲突,使学生对变压器有更深刻的理解。
物理选择性必修二 3.3 变压器
九、教学过程教师活动学生活动设计意图课题引入活动一：演示利用变压器改变声音大小；引出课题利用音响放大手机歌声，普通的操作是手机直接通过导线连接音响，但以变压器为中介也能够将声音进行放大，而且当调节变压器的匝数时，声音的大小会发生变化。
请问，1.手机并未与音响直接相连，为何音响能够放大手机的声音？2.为何调节线圈的匝数，就能够调节声音的大小？观察实验思考问题以变压器为主体的趣味实验引入新课，有效激发学生的学习兴趣。
理论验证问题：原副线圈电流关系？实验结论2121nnUU学以致用一：判断实际变压器中的原副线圈误差分析改进扩展学以致用二：解释导入实验变压器结构活动二：观察变压器，总结变压器结构。
不同用电器工作时电压不同。
手机用电器只需5伏电压，电压如果太大，手机会爆炸。
彩色电视机的高压包电压可高达3万伏。
可是家庭用电中统一提供220伏电压。
需要改变电压的大小以适应不同用电器的需求。
我们把能够改变电压大小的仪器称之为变压器。
提问1：你在生活中见到过哪些变压器？提问2：这些变压器虽然大小不同，形状不同，但他们的结构确实相同。
观察实验室的可拆变压器，请说出变压器的有哪些部分组成。
教师在黑板上绘制出变压器的结构，并解释符号中各部分的意义。
学生回答1：高压输电线旁有大型变压器，家庭中手机、电脑等有小型变压器。
学生回答2：两个线圈，一个闭合铁芯。
学生在学案上绘制变压器符号。
联系生活，分享生活中观察到器材。
点亮一盏小灯泡提问3：如果原线圈提供直流电源，副线圈连接小灯泡，小灯泡是否会亮？教师连接电路图，观察小灯泡的亮度。
教师总结变压器的原理为电磁感应。
学生回答3：小灯泡不亮。
观察小灯泡闪亮一下。
为学生设置认知冲突，以促进他们更要地理解变压器的原理。
提问4：如果想要让小灯泡持续稳定地亮起来，应该如何操作？教师连接电路图，观察小灯泡的亮度。
教师总结变压器的电流条件为交变电流。
学生回答4：接交变电流。
观察小灯泡稳定发光。
进一步理解变压器的原理。
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公式；3.提供大量的例题和练习题，让学生在实际运用中推到并掌握变压器的公式；4.分析例题，让学生掌握灵活应用变压器进行基本电路分析的能力。
3. 实验操作1.引导学生进入实验室，对变压器进行实际操作和体验认识；2.分析实验现象，引导学生理解实验原理；3.让学生进行实验操作，并学习数据处理的方法；4.结合案例和图片，解答学生实验过程中出现的问题。
实验课《变压器》——探究性教学设计
实验课《变压器》——探究性教学设计发布时间：2021-08-04T11:05:47.877Z 来源：《教育学文摘》2021年四月10期作者：陈名[导读] 《变压器》是人教版选修3-2第五章第4节的内容陈名人大附中深圳学校广东省深圳市 518119 摘要：《变压器》是人教版选修3-2第五章第4节的内容，本节通过实验探究并结合理论分析，认识变压器的结构，原理和变压器基本规律，是本章的重点之一；从整个高中物理来看，本节既联系电磁感应，又为下一节电能输送做了铺垫，起到承上启下的作用，是高考的热点之一。
变压器这一节课不仅涉及物理模型的建立，也涉及物理规律的探索与验证，因此可以作为很好的物理实验课。
关键词：变压器实验探究一、教材分析1、教学重点：1.变压器的结构和变压原理2.变压器两端电压与匝数的关系。
2、教学难点：变压器原副线圈电压与匝数的关系二、学情分析学生已经掌握了电磁感应的知识，学习了法拉第电磁感应定律，了解了互感现象，为学习变压器原理打下了基础。
学生已经具备了基本的电学实验能力，并且在验证牛顿第二定律实验过程中对控制变量法有较深体会，为本节课实验探究变压器的基本规律做好了准备。
三、实验教学目标分析1、知识与技能1）理解变压器的结构2）掌握变压器的工作原理和基本规律2、过程与方法1）提高学生观察、推理和分析能力2）提高合作交流的能力。
3、情感态度与价值观1）培养严谨的科学态度2）培养独立自主的探索精神本节课设计亮点通过探索性实验，培养学生探索物理知识的能力。
中学物理实验有大量的验证性实验，旨在让学生通过实验去验证某一规律。
为了培养学生探索物理知识的能力，在教师反复尝试，确定难度适中，实验可行性强之后，多让学生进行探索性实验，这正是新课改的理念所倡导的。
四、教学过程环节一：新课引入生活用电有效电压是220V，而我们使用的各种用电器额定电压各不相同，学生们很自然地联想到本节课的标题，意识到变压器在生活中的重要作用。
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２）理解变压器的工作原理
３）探究并应用变压器的各种规律
2、过程与方法：
１）能熟练应用控制变量法解决多变量问题
２）进一步掌握科学探究的一般思路
3、情感态度与价值观：
１）通过实验探究,体会科学探索的过程,激发探究物理规律的兴趣
２）通过真实操作和记录,获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度
四、教学环境
□简易多媒体教学环境□交互式多媒体教学环境□网络多媒体环境教学环境□移动学习□其他
五、信息技术应用思路（突出三个方面：使用哪些技术？在哪些教学环节如何使用这些技术？使用这些技术的预期效果是？）200字
1、微课： 采用微课进行课前预习,培养学生自主学习能力。课前对两个简单的知识点让学生根据老师制作的微课自主预习,课上采用小组合作的方式,高效地解决部分学习有 困难学生的疑问。课上两个知识点采用微课的形式,适合不同层次学生的需要；辅之于小组合作,及时解决疑问,再用集中答疑解决共性问题,提高课堂效率。
二、学生分析
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。
三、教学目标
1、知识与技能：
高中物理-《变压器》教学设计
教学主题
《变压器》
一、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。
PPT、录屏制作微课微课一 变压器概念.mp4
微课二 变压器规律.mp4
出示：教学目标
展示教学目标
明确本节课的学习目标
PPT
新授一：
知识点1：变压器的概念
知识点2：两个物通过电子白板清晰的显示,让学生在活动中体验功。小组合作交流在预习过程中遇到的问题
电子白板：画出做功的示意图
知识结构图
七、教学特色（如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等）200字左右
1.微 课助学、翻转课堂,把概念的建构过程以文字的形式展现出来,使学生从听觉上、视觉上加深学习,能直观形象的引发学生思考,激起探究的欲望和兴趣,将探究实 验化难为简。同时通过任务和结论的展示步步引导,梯级探究,让学生积极参与到课堂学习中来。同时对学习能力稍微差一点的学生可以反复播放,有利于不同层次 的学生根据自己的情况学习。
2.课 的引入、实验、利用信息化教学手段进行,正确引导学生学习；鼓励学生自主、合作学习；熟练运用多媒体进行教学；根据学生特点选择合适的教学方法。激发学生 学习兴趣；尊重学生,创设和谐教育环境；师生平等,交流互动,对学生课上回答作出反应；对学生的学习方法作出评价,对学生提出的问题进行妥善处理；具备处 理各种课堂突发事件的意识和能力。
新授二：
知识点3：变压器规律推导
1.引入电压关系的公式,布置学生自主学习微课。2.收集各小组的疑难问题
3.全班集中答疑
1.根据任务单学习微课。
2.反馈练习
3.小组合作交流学习过程中遇到的困惑。
4.小组展示
PPT多媒体展示记录的实验数据、录屏制作微课
微课三 变压器.mp4交互式学习
ppt课件:展示课题《变压器》
新授三：
知识点：变压器的计算
1.根据生活中的现象引入电流规律。
2.收集各小组的疑难问题
3.全班集中答疑
1、根据任务单学习微课。
2、反馈练习
3.小组合作交流学习过程中遇到的困惑。
4.小组展示
展示家用电流表视频
PPT、录屏制作微课
微课四 变压器的计算.mp4
交互式学习
总结：小结本节内容
出示本节主要内容
学生认真阅读知识结构图,对老师空出的内容进行补充
2、视频：播放街头变压器照片,引入新课,能引起学生的兴趣,让学生体会到生活中到处存在物理知识。同时用各种家用电器中的变压器,又能让学生将所学的物理知识应用到生活中。体现了物理教学从生活中来又到生活中去的思想。
3、多媒体ppt和电子白板：讲解变压器的原理,争取最大限度的让更多的学生参与到课堂中,提高学生的注意力,更高效的突破重点和难点。
4、知识结构图：对本节内容小结,让学生对本节课知识形成知识结构,呈现出逻辑系统,加强学生系统识记能力。
六、教学流程设计（可加行）
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
课前预习
准备微课,布置学生根据任务单预习知识点。
根据任务单学习微课,自主预习
3.小组合作学习,优势互补,提高了学习的兴趣和效率。