变压器公开课教案

《变压器》公开课教案

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。

错误!

引入新课

[师]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。

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。

[生]在原线圈上加交变电压U 1，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的变压比关系。

（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 1ΔΦ1Δt

E 2＝Ｎ２ΔΦ2Δｔ

在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1＝ΔΦ2，由此可得

E １E 2=N １

N ２

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Ｕ２与感应电动势E ２相等，则有U 2＝Ｅ２。于是得到

U 1Ｕ2＝N １Ｎ２

［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Ｎ2>Ｎ１时,U 2＞Ｕ１,这样的变压器叫升压变压器。

[生３]当N 2<Ｎ1时,U ２

[生4]电视机里的变压器将2２0 V 电压升高到10 0０0 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I１与I2有什么关系?

[生]据P出＝U2Ｉ2，P入＝U１Ｉ1及Ｐ出＝P入得:

I2＝U1I1

Ｕ

２

则：错误!＝错误!＝错误!

[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。

课堂小结

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

＼f(U1,Ｕ2)＝错误!错误!=错误!

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。

作业

(略)

错误!

变压器

变压器错误!