高中物理:变压器教学设计
高中物理选修3-2变压器教学设计
《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。
高中物理选修变压器教案
高中物理选修变压器教案1.掌握变压器的基本原理和工作过程2.了解变压器的分类及应用3.能够计算变压器的变比和工作效率【教学重点】1.变压器的原理和工作过程2.变压器的分类及应用3.变压器的计算【教学难点】1.理解变压器的原理2.计算变压器的变比和效率【教学准备】PPT、实验器材、教学素材、黑板、粉笔【教学过程】一、导入1.引入话题:请同学们设想一下,如果没有变压器,我们的电子设备会怎样?2.观看视频:观看变压器的工作原理和应用视频,引起学生兴趣。
二、讲解1.变压器的定义和原理:通过PPT介绍变压器的定义和原理,让学生了解其作用和工作原理。
2.变压器的分类和应用:介绍不同类型的变压器及其在生活中的应用。
3.变压器的变比和效率计算:通过例题讲解变压器的变比计算和效率计算方法。
三、实验1.观察实验:进行变压器实验,让学生观察变压器工作的现象和特点。
2.数据记录:让学生记录实验数据,计算变压器的变比和效率。
四、练习1.小组讨论:分组讨论变压器的应用和优点。
2.作业布置:布置变压器的相关填空题和计算题作业,加深对知识点的理解。
五、总结1.梳理重点:总结变压器的原理、分类和应用。
2.反馈答疑:解答学生提出的问题,确保学生对知识点的掌握。
【教学板书】变压器- 定义:用来改变交流电压大小的装置- 原理:利用电磁感应原理【教学反思】本节课主要围绕变压器的原理、分类和计算展开,通过实验和讨论加深学生对变压器的理解和应用。
在教学中要注意引导学生思考,培养学生分析问题和解决问题的能力。
高二物理《变压器》教案3篇
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。
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。
高中物理变压器教案
高中物理变压器教案【篇一:高二物理变压器的教案4】变压器教学目标一、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.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.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【篇二:高二物理变压器的教案3】[高二物理教案17-4]17.4 变压器一、教学目的l、巩固基础知识,进一步理解变压器2、培养学生利用所学知识解决实际问题的能力二、教学重点:巩固基础知识,进一步理解变压器三、教学难点:培养学生利用所学知识解决实际问题的能力四、教学方法复习提问、讲练结合五、课时安排 2课时六、教学用具:投影片、投影仪七、教学过程:(一)基础知识复习 1.变压器的构造原线圈、副线圈、铁心 2.变压器的工作原理在原、副线圈上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。
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_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。
高二物理教案 高二物理变压器教案
高二物理教案高二物理变压器教案一、教学目标1.知识与技能1.1了解变压器的基本构造和工作原理。
1.2掌握变压器的电压、电流与匝数的关系。
1.3能够运用变压器原理解释生活中的现象。
2.过程与方法2.1通过实验观察变压器的工作现象,培养观察能力和实验操作能力。
2.2通过讨论和探究,培养分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观3.1培养对物理现象的好奇心和探究欲望。
3.2认识到物理学在生活中的重要作用,提高学习物理的兴趣。
二、教学重点与难点1.重点1.1变压器的工作原理。
1.2变压器的电压、电流与匝数的关系。
2.难点2.1变压器的工作原理的理解和应用。
2.2变压器在实际生活中的应用。
三、教学过程1.导入新课讲述变压器在日常生活中的应用,如手机充电器、家用电器等,激发学生的兴趣。
2.教学内容2.1变压器的构造与原理展示变压器实物,让学生观察并描述其构造。
接着讲解变压器的工作原理,通过动画演示原、副线圈中磁通量的变化,让学生理解电磁感应现象。
2.2变压器的电压、电流与匝数关系2.3变压器在实际生活中的应用讲解变压器在电力系统、通信、家电等领域的应用,让学生认识到变压器的重要作用。
3.课堂讨论3.1让学生讨论变压器的工作原理在实际生活中的应用,如为什么手机充电器需要变压器?3.2让学生思考如何设计一个简易的变压器,并讨论其可行性。
4.课堂小结5.作业布置设计一道关于变压器应用的计算题,让学生巩固所学知识。
四、教学反思本节课通过实物展示、动画演示、实验观察和讨论等多种教学方法,使学生对变压器有了更直观、深入的认识。
在教学过程中,注意引导学生主动探究,培养学生的动手操作能力和思维能力。
但在课堂讨论环节,部分学生参与度不高,需要在今后的教学中加强引导和激励。
五、教学延伸1.下一节课学习变压器的种类和特点,让学生了解不同类型变压器的应用领域。
2.安排一次课外实践活动,让学生动手制作一个简易的变压器,提高其实践能力。
高中物理《变压器》教学设计
2.6 变压器》教学设计一、教材分析《变压器》选自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、教学目标1、知识与技能:1)知道变压器的基本构造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三、教学重难点教学重点:通过实验探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系教学难点:理想变压器及工作原理四、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?” “变压器为什么能改变电压?”“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过程。
五、教学方法实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学六、课前准备学生电源、可拆变压器、多用电表(交流电压档) 多媒体八、教学过程:(一)创设情境,激发情感,引入新课教师活动 学生活动 设计意图问题 1:只许添加一个电器元 件( 电源除外), 用 4V 的交流电 源如何让 1 只 3.2V 的小灯泡正 常发光? ——演示实验 问题 2: 如果用 4V 的交流电源, 获得 6V 的电压用刚才的办法 还能实现吗 ? 演示实验:两种情况下调整变 压器副线圈匝数 ,小灯泡均正 常发光。
变压器教案高中物理
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。
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。
教学设计方案__变压器
一、教学目标1. 知识目标:(1)了解变压器的原理和结构;(2)掌握变压器的工作原理及变压比的计算方法;(3)了解变压器的类型和应用。
2. 能力目标:(1)培养学生的观察、分析、归纳能力;(2)提高学生的动手操作能力;(3)培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对物理学科的兴趣;(2)培养学生严谨的科学态度;(3)增强学生的团队合作意识。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)变压器的工作原理;(2)变压比的计算方法;(3)变压器的类型和应用。
2. 教学难点:(1)变压器的工作原理;(2)变压比的计算方法。
三、教学过程1. 导入新课通过展示生活中的变压器图片,引导学生思考变压器的作用,从而引出本节课的主题——变压器。
2. 变压器的原理和结构(1)讲解变压器的原理,通过实验演示变压器的工作过程,使学生直观地理解变压器的工作原理;(2)介绍变压器的结构,讲解变压器的主要部件及其功能。
3. 变压比的计算(1)讲解变压比的概念,通过实例讲解变压比的计算方法;(2)进行变压比计算练习,巩固所学知识。
4. 变压器的类型和应用(1)介绍变压器的类型,如自耦变压器、升压变压器、降压变压器等;(2)讲解变压器在电力系统、家用电器等领域的应用。
5. 课堂小结对本节课所学内容进行总结,强调变压器的原理、变压比的计算、类型和应用。
6. 作业布置(1)完成课后习题,巩固所学知识;(2)收集生活中常见的变压器,了解其工作原理和应用。
四、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、回答问题的情况,评价学生的学习态度和积极性。
2. 作业完成情况:检查学生的作业完成质量,了解学生对本节课知识的掌握程度。
3. 实验操作:评价学生在实验过程中的动手能力、观察和分析问题的能力。
4. 课后反馈:收集学生对本节课的意见和建议,为今后的教学提供参考。
高中物理变压器教学案
课题:变压器
人教版选修3-2 第五章第四节第1课
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
的工作
---互感。
3、从能量
的角度
学生理
压器的作用。
4、提出思
题。
5、改变演
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。
高中物理选修1,1《变压器》教案
高中物理选修1,1《变压器》教案高中物理选修1-1《变压器》教案一、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).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.二、教学目标1、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.2、能力目标(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)3、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.三、教学重点、难点重点:变压器工作原理及工作规律.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.四、学情分析:学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律,了解了电感现象,为本节的学习打下了理论基础。
可自行预习课本,了解相关原理。
同时变压器的作用神奇,变压装置在生活中很常见,应激发学生学习主动性,利用课余时间,带着自己的问题,搜集资料了解变压器五、教学方法实验探究、演绎推理、学案导学六、课前准备可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.七、课时安排1 课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
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》教案
高中物理《变压器》教案第五章交变电流5.4变压器★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所以两个线圈并没有直接接触通过互感现象副线圈也能够输出电流师:在输入电压一定时原线圈、副线圈取不同的匝数副线圈输出的电压也不一样变压器由此得名那么变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢下面我们通过实验来探究实验目的:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系器材:可拆变压器学生电源多用电表导线若干实验步骤:(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n1不变分别取副线圈匝数n2=1n1=2n2=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n2不变分别取原线圈匝数n1=n2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U1=6V(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(2)注意人身安全只能用低压交流电源电源电压不能超过12V (3)使用多用电表交流电压档测电压时先用最大量程测试然后再用适当的挡位进行测量2.电压与匝数的关系师:从实验中可以发现什么规律生:原、副线圈两端的电压之比等于两个线圈的匝数之比师:写出数学表达式生:U1n1XU2n2=U1n1XU2n2只适用于理想变压器师:电流通过变压器线圈是会发热铁芯在交变磁场的作用下也会发热所以变压器工作时存在能量损失没有能量损失的变压器叫做理想变压器实际上变压器的工作效率都很高在一般的计算中可以把实际变压器视为理想变压器师: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:因为理想变压器没有能量损失所以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=U2I2P入=U1I1及P出=P入得:U2I2=U1I1则:I1U2n2=I2U1n1师:上式是理想变压器只有一个副线圈时原副线圈中的电流比公式如果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;如果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那么两种变压器的匝数关系如何生:升压变压器n2>n1降压变压器n2<n1师:两种变压器原副线圈电流的大小关系如何生:升压变压器I2I1师:在绕制升压变压器原副线圈时副线圈导线应比原线圈导线粗一些好还是细一些好降压变压器呢生:因为升压变压器I2I1所以副线圈导线要比原线圈导线粗一些师:课后请大家阅读教材47页“科学漫步”了解互感器的工作原理和应用(三)课堂总结、点评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:没有能量损失的变压器是理想化模型有P输出=P输入U1N1IN1X2U2N2=I2N1(四)实例探究☆理想变压器基本规律【例1】一个正常工作的理想变压器的原副线圈中下列的个物理量不一定相等()A.交流的频率C.电功率B.电流的有效值D.磁通量变化率解析:变压器可以改变原副线圈中的电流因此原副线圈中的电流不一定有相同有效值所以选B.由于穿过原线圈的磁通量全部穿过副线圈因而原副线圈的磁通量变化率相同D错.变压器的工作基础是电磁感应副线圈中感应的交流频率与原线圈交流频率是相同的A错.理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率因此C错.答案:B 点评:变压器工作时原副线圈电压和电流不一定相同但对理想变压器来说原副线圈一定相同的量有(1)电功率(2)磁通量变化率(3)交流的频率☆理想变压器的综合应用【例2】如图所示为一理想变压器K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I1为原线圈中的电流则()A.保持U1及P的位置不变K由a合到b时I1将增大B.保持U1及P的位置不变K由b合到a时R消耗功率减小C.保持U1不变K合在a处使P上滑I1将增大D.保持P的位置不变K合在a处若U1增大I1将增大解析:K由a合到b时n1变小而UI1n2n得I1=2I2由I2=2RI2n1n1nUnU2=2U1所以I1=22·1·U1n2和R不变n1减小时I1增大所以A对Rn1n1=22n2n2U2U1K由b合到a时P2=而U2=U1所以P2=2·.U1、n2和R不变n1增大时P2RRn1n12减小所以B对。
高中物理变压器教案
高中物理变压器教案教学目标:1. 了解变压器的基本原理和作用;2. 掌握变压器的工作原理和数学公式;3. 分析变压器在电路中的应用。
教学重点:1. 变压器的原理和作用;2. 变压器的数学公式;3. 变压器在电路中的应用。
教学难点:1. 掌握变压器的工作原理;2. 理解变压器的数学公式。
教学准备:1. PowerPoint课件;2. 实物变压器模型;3. 课堂互动问答环节。
教学过程:一、导入(5分钟)通过展示一个实物变压器模型,引出变压器的概念和作用。
二、讲解变压器的原理和作用(15分钟)1. 介绍变压器的结构和工作原理;2. 解释变压器的两个线圈之间的电磁感应原理;3. 分析变压器的调压和升压降压的功能。
三、探讨变压器的数学公式(15分钟)1. 推导变压器的数学公式:U1/U2 = N1/N2,I1/I2 = N2/N1;2. 解释数学公式中各个变量的含义;3. 练习应用变压器的数学公式进行计算。
四、应用:变压器在电路中的使用(15分钟)1. 运用变压器在电路中的应用;2. 分析变压器在交流电路中的功率和效率;3. 实例分析变压器在现实生活中的应用。
五、总结(5分钟)总结变压器的工作原理、数学公式和应用,鼓励学生加强练习和实践。
教学反馈:设计互动问答环节,检查学生对于变压器的理解和掌握程度,并对学生提出的问题进行解答和澄清。
课后作业:1. 阅读相关教材,复习变压器的内容;2. 计算题练习:给出一个变压器的具体参数,要求计算相关电压和电流。
教学延伸:设计实验,让学生亲自操作实物变压器,观察和记录变压器的工作过程和效果,并进行实验报告。
以上是本次关于变压器的教学内容,希服同学们积极参与课堂讨论,加深对变压器的理解和掌握。
祝愿大家学有所成,谢谢!。
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。
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高中物理:变压器教学设计
设计思想
一、教学目标
知识技能
1. 知道变压器的构造。
2. 理解变压器的工作原理。
3. 理解变压器的变压比、变流比,并能解决有关变压器的基本问题。
4. 了解常见的几种变压器。
过程方法
通过让学生自己动手可拆变压器,激发学生对科学的兴趣和热情,使他们了解变压器在生活中的应用。
情感态度与价值观
1.在自主实验和逐步探究的学习过程中,培养细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
2.培养学生实事求是的科学态度。
二、教学重点
变压器工作原理
三、教学难点
变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的
四、教学过程
1.创设问题情境,引入新课题
师:请同学们思考,若将额定电压为6V的小灯泡直接接到照明电源上,会出现什么现象?
生:因为电源电压(220V)远大于小灯泡的额定电压(6V),小灯泡会立即烧毁.
师:现在只有照明电源,根据以前所学的电路知识,你有办法使小灯泡正常工作吗?
生:可以,拿一个适当阻值的电阻与小灯泡串联,接入照明电路中.
师:那么,你认为用这一办法时电源电能的利用率怎样?
生:因为分压,电阻上的电压较大,消耗较大的电功率,所以这时电源电能的利用率并不高.
师:能否设计一种办法或装置,使电源损失较小的电能而又能使小灯泡正常工作呢?事实上,上述矛盾在现实中普遍存在.在日常生活、生产中使用的各种用电设备,需要的电压不是都一样的.在由统一的电源供电的情况下,为适应这些不同的电压需要,就要有一种能改变电压的电气设备——变压器,那么它是怎样实现改变电压的目的呢?今天我们就来研究这一课题.
2.变压器的构成
拆开可拆变压器的各组成部分,让学生观察并回答其基本组成.用投影显示出单相变压器的结构示意图及电路图符号
与交流电源连接的线圈叫原线圈,也叫初级线圈,匝数1n ;与负载相连接的线圈叫副线圈,也叫次级线圈,匝数2n 。
1U 为输入电压,2U 为输出电压
3.探究变压器工作原理
把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连接到交流电源的两端,另一个线圈连接到小灯泡上,连通电路,发现小灯泡会亮。
若把原线圈与直流电源连接,发现在电路接通瞬间灯泡亮一下,然后熄灭, 铁芯
副线圈原线圈U 112n n U 2
两次实验对比,说明变压器是改变交流电压的装置。
再通过实验现象,引导学生分析:两个独立的线圈没有接通副线圈怎么会有电流输出呢?可以在实验时触摸一下变压器的铁芯说明没有电流通过。
解释:当原线圈接通电源时,原线圈中电流从无到有电流变大,由电生磁得到原线圈中的磁场变大,从而通过铁芯到达副线圈,使得副线圈磁通量发生变化产生感应电流,对于直流电源,电路闭合以后电流恒定磁场不变使得副线圈中磁通量不变而无感应电流,为此出现一闪的情况。
对于交流电则电流时刻变化从而通过副线圈的磁通量时刻变化,所以副线圈中始终存在感应电动势,所以即使两个线圈之间没有导线连接,副线圈也能输出电流,灯泡亮。
从而引出变压器工作原理:互感现象。
4.探究变压器变压原理。
(在副线圈两端接一交流电压表)
保持原线圈的匝数不变,改变副线圈的匝数,发现副线圈两端的电压改变;保持副线圈的匝数不变,改变原线圈的匝数,发现副线圈两端的电压改变。
所以变压器输出电压和线圈匝数有关。
那么电压和匝数有没有一个定量的关系,接下来探究一下。
实验步骤:
1 把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈,连接到学生电源的交流输出端,另一个线圈作为副线圈,可不接负载。
2 闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压,测量完毕断开学生电源的开关。
3 改变学生电源的电压设置,匝数不变,重复以上实验。
4 只改变副线圈的匝数,输入电压不变,重复以上实验。
记录数据的表格:
问题: 变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系?
学生通过对数据分析讨论,能够得出:在误差允许范围内,电压与线圈匝数成正比
师解释为什么副线圈的电压会略小?
因为,原、副线圈中的交变电流共同产生的磁通量,不可能全部通过铁芯,有一小部分漏到铁芯外(漏磁)
不仅如此电流通过变压器线圈会发热,铁芯在交变磁场的作用下也会发热,所以实际的变压器工作时有能量损失。
现在,由于在材料和技术上采取了许多有效措施,实际大型变压器的效率(输出与输入的电功率之比)可高达97-99.5%,电能损耗可以很少.如果我们设想有一种完全没有能量损耗的变压器,称它为理想变压器,这种变压器应具备哪些条件?
学生自己归纳后得出:①原副线圈没有电阻;②无磁感线漏失;③铁芯不发热.④电感很大
师:理想化是科学研究中一种常用的重要方法,在前面学习中,我们通过这一方法得到了许多重要的物理模型(如质点).现在,我们弄清了变压器工作时起作用的各种因素,通过分清主次,并突出主导因素,建立了理想变压器的模型.对于理想变压器,
2
121n n U U
2121n n U U =
n 1>n 2时,U 1>U 2 为降压变压器
n 1<n 2时,U 1<U 2 为升压变压器
对于理想变压器不考虑漏磁和能量的损耗得出P 入=P 出即功率相等。
在此基
础上推导电流之比与匝数成反比:1
221n n I I = 输入电压决定输出电压
变压器中的决定关系 输入功率决定输出功率 P 入=P 出
输出电流决定输入电流
1
221n n I I = 5.讨论能量转化问题
设问:从能量角度看,变压器本身不能产生电能,副线圈的电能从何而来?
学生讨论,师生共同得出副线圈的电能的来源:原线圈的电能→磁场能→副线圈的电能。
师:从这个角度可以说变压器是一个传递能量的装置。
6.常见变压器
实际应用中,需要改变交流电压的场合是很多的,大型发电站发出的电压为几万伏,而远距离输电却需要几十万伏以上的电压,各种用电设备所需的电压也不相同,有了变压器,交流的电压很容易改变,来得到所需要的电压,所以变压器得到很广泛的应用。
1)自耦变压器:也叫调压变压器。
展示图片及结构示意图
学生根据结构示意图总结调压变压器的特点:(1)只有一个线圈,线圈的起始端既是原线圈的一端,也是副线圈的一端。
(2)输出电压在一定的范围内连续可调
2
121n n U
U =2)互感器:分为电压互感器和电流互感器
电压互感器:用来测量交流高电压。
使用时原线圈并联在高压电路中,副线圈接电压表,通过测得的低电压计算出高电压。
电流互感器:用来测量交流大电流。
使用时,把原线圈串联在待测的高电流电路中,通过测得的小电流计算出大电流。
强调:使用互感器时一定要将互感器的外壳和副线圈接地,且电流互感器在使用时绝对不允许副线圈断路,以免造成危险。
板书设计
1、变压器:改变交流电压的设备
2、构成:原线圈、副线圈、铁芯
3、工作原理:互感现象
输入电压决定输出电压 4、变压器中的决定关系 输入功率决定输出功率 P 入=P 出
输出电流决定输入电流
1
221n n I I = 能量关系:原线圈的电能 磁场能 副线圈的电能
常见变压器 自耦变压器
互感器
电压互感器 电流互感器。