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。

教学过程

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

ΔΦ1

E 1＝N 1 Δt

ΔΦ2

E 2＝N 2 Δt

在忽略漏磁的情况下， ΔΦ1＝ ΔΦ2，由此可得

E 1＝N 1 E 2 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 U 2 与感应电动势 E 2 相等，则有 U 2＝E 2。于是得

到

U 1 N 1 U 2＝N 2 [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 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

I 1 与 I 2 有什么关

[师 ]若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流 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： I 1＝U 2＝N 2 I 2 U 1 N 1 [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

U 1 N 1 I 1 N 2 U 2 ＝ N 2 I 2 ＝N 1 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 )

板书设计

变压器

构造：铁芯，原、副线圈

原理：原、副线圈的电磁互感现象

U 1 N 1 变压比 U 2 ＝N 2

变压器

理想变压器 变流比

I 1＝N 2 I 2 N 1

功率比 P 输出∶P 输入 ＝1∶1 电压互感器

互感器 电流互感器