变压器教学设计.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流变压器教学设计.精品文档.变压器教学设计【教学目标】1、知识与技能目标：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；理解互感现象，理解变压器的工作原理；掌握理想变压器工作规律并能运用其解决实际问题；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；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；知道课本中介绍的几种常见的变压器。2、过程与方法目标：通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和思考问题的能力；从理想变压器概念的引入使学生了解物理模型建立的基础和意义；3、情感态度价值观目标：在原、副线圈的匝数与绕线线径关系的理解中体会物理学中的和谐、统一美；让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辨证统一思想；培养学生尊重事实、实事求是的科学精神和科学态度。【重点难点】1、重点：变压器工作原理及工作规律。2、难点：理解副线圈两端的电压为与原线圈两端电压频率相同的交变电压；推导变压器原、副线圈电流与匝数关系。理解变压器是如何将电能从原线圈传输到副线圈的；掌握公式中各物理量所表示的对象的含义及原、副线圈中各物理量的制约关系。 【教学过程】一、新课引入：设疑1、实物展示：手机充电器2、幻灯片展示生活中一些常见的用电器的工作电压思考：在我们使用的各种用电器中，所需的电源电压各不相同，而日常照明电路的电压是220V，那么如何解决这一问题呢？使学生明白变压器可以改变电压，平时所说的充电器其实就是变压器，进一步提出问题：变压器的构造和工作原理又如何呢？这就是本节课我们要学习的内容。二、新课教学：1、变压器的构造：【仪器展示】展示可拆变压器，引导学生观察变压器的主要组成部分，并用幻灯片展示变压器的构造示意图以及在电路图中的符号（通过实物观察，激发学生求知欲，既培养学生观察力又为营造良好课堂气氛作好准备，一举两得）思考1：请仔细观察变压器，结合课本回答变压器的主要组成部分有哪些？并分别指出。思考2：那么变压器到底是怎么工作的呢？【演示实验】把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡可能发光吗？ 思考3：原、副线圈之间是否形成通路呢？如果不形成通路，那么在给原线圈接交变电压后，副线圈中的电压是怎样产生的？（为打消学生误以为铁芯导电，教师用手与铁芯接触。）学生分析：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。教师点评：像这种由于一个线圈中的电流变化而在另一个线圈中产生感应电动的现象正是我们以前所学的互感现象。也就是说，变压器的工作原理实际上就是利用互感现象。正是由于互感现象，绕制原线圈和副线圈的导线虽然并不相连，电能却可以通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（原线圈）到磁场能（交变磁场）再到电能（副线圈）的转化。思考4：若给原线圈接直流电压，灯泡还会发亮吗？此时副线圈中的电压是多少？思考5：原、副线圈两端的电压到底与什么因素有关系呢？请你根据所学过的知识进行猜想。【实验探究】视频播放 探究变压器线圈两端电压与匝数的关系 实验结论： 在误差允许的范围内思考6：变压器在实际工作时，哪些地方有能量损耗呢？（请同学们用手触摸工作后的变压器的线圈和铁芯，感觉发烫。）分析：铁芯漏磁，电阻发热等思考7：为什么铁芯是闭合的？在变压器通过交变磁场传输电能的过程中，闭合铁芯起什么作用？教师点评：实际大型变压器的效率可高达97%99.5%，为了便于研究，物理学中就引入了一种理想化模型理想变压器，即略去原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，跟我们学过的质点、点电荷一样都属于理想化模型。理论分析：（师生互动联合探究变压器的变压比）设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为，则原副线圈中产生的感应电动势分别为： 在忽略漏磁的情况下，1=2，由此可得在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2，所以（1）n2 >n1 U2>U1升压变压器（2）n2 <n1 U2 <U1降压变压器 思考8：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？思考9：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？思考10：如果副线圈有两个呢？【课堂小结】本节课主要学习了以下内容：1、变压器的主要构造2、变压器的用途和工作原理3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，P出 =P入