第四节、变压器.docx
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1、第四节、变压器变压器教案选修3-2第五章第4节变压器教学设计一、本节教材分析变压器是交变电路中常见的一种电器设备,也是远距离输送沟通电不行缺少的装置.在讲解变压器的原理时,要主动引导学生从电磁感应的角度说明:原线圈上加沟通电压产生沟通电流,铁芯中产生交变磁通量,副线圈中产生交变电动势,副线圈相当于沟通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、电流都发生了改变.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误相识,可让学生依据电磁感应原理,经过独立思索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
2、生活中有非常广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可依据实际状况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物或参观,以开阔学生眼界,增加实际学问.二、教学目标1、学问目标(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)理解志向变压器原、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)理解志向变压器原、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、实力目标(1)用电磁感应去理解变压的工作原理,培育学生综合应用所学学问的实力.(2)讲解志向变压器使学生了解建立物理模型的意义.(抓主要因素,忽视次要因素,解除无关因素)3、情感
3、看法与价值观(1)使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.(2)培育学生实事求是的科学看法.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.驾驭公式中各物理量所表示对象的含义四、学情分析:学生已经驾驭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。同时变压器的作用奇妙,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、教学方法试验探究、演绎推理、学案导学六、课前打算可拆变压器、沟通电压表、沟通电流表、灯泡、自耦变压器、
4、调压器、导线等.七、课时支配1课时八、教学过程(一)预习检查、总结怀疑检查落实了学生的预习状况并了解了学生的怀疑,使教学具有了针对性。(二)情景导入、展示目标。师在实际应用中,经常须要变更沟通的电压.大型发电机发出的沟通,电压有几万伏,而远距离输电却须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、洗衣机等家用电器须要220V的电压,机床上的照明灯须要36V的平安电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10V,而电视机显像管却须要10000V以上的高电压.沟通便于变更电压,以适应各种不同须要.变压器就是变更沟通电压的设备.这节课我们学习变压器的有关学问.(三)合作探究、精讲
5、点拨。1.变压器原理师出示可拆变压器,引导学生视察,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.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,沟通电压表接到不同的副线圈上,视察沟通电压表是否有示数?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,副线圈两端的沟通电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思索.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
6、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相互感应现象,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?师假如无铁芯,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
7、?师与线圈中磁通量改变率及线圈匝数成正比.师生共同活动:试验探究得出志向变压器得变比关系推导志向变压器的变压比公式.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E1=N1E2=N2在忽视漏磁的状况下,1=2,由此可得在忽视线圈电阻的状况下,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.于是得到师请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫志向变压器?(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忽视原、副线圈
8、的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做志向变压器.生2当N2N1时,U2U1,这样的变压器叫升压变压器.生3当N2N1时,U2U1,这样的变压器叫降压变压器.生4电视机里的变压器将220V电压上升到10000V以上属升压变压器;复读机的变压器将220V电压降到6V,属于降压变压器.师志向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入师若志向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
9、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许多,请同学们阅读教材,了解几种常见的变压器,并回答下列问题:(1)自耦变压器有何特点?(2)自耦变压器如何作升压变压器?又如何作降压变压器?(3)互感器分为哪几类?(4)电压互感器的作用是什么?(5)电流互感器的作用是什么?生1自耦变压器只有一个线圈,滑动头位置改变时,输出电压会连续发生改变.生2若把整个线圈作副线圈,线圈的一部分作原线圈,为升压变压器;若把线圈的一部分作副线圈,整个线圈作原线圈,为降压变压器.生3互感器分为两类,即电压互感器和电流互感器.生4电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接
10、入沟通电压表,依据电压表测得的电压U2和变压比,就可以算出高压电路中的电压.生5电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入沟通电流表.依据电流表测得的电流I2和变流比,可以算出被测电路中的电流.(四)反思总结,当堂检测。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.变压器可变更交变电的电压和电流,利用了原副线圈的互感现象.3.志向变压器:忽视一切电磁损耗,有P输出=P输入4.日常生活和生产中运用各种类型的变压器,但它们遵循同样的原理.(五)发导学案、布置预习。九、板书设计十、教学反思回顾变压器这节课,收获颇多,有许多胜利的地方,和可以总结的阅历,
11、也一些不足之处。收获:通过此次上课,更加深化的了解了新课改新教材的新,教学目标,方法,都有很大的改变,在打算的过程中逐步的提高了对新教材本质的把握,用新的方法来组织教学,取得了意想不到的良好效果。比如在探讨变压器的工作原理我采纳了给动画配说解说词的方式,在我的引导下,学生自己给动画配说了解说词,通过学生对动画的理解,解说的过程,加深了对变压器工作原理的理解,达到了探究的目的,提高了学生的学习爱好,丰富了课堂的教学方法和手段。此外,通过这次上课,让我在课堂的支配上更加条理清晰,符合学生的认知水平和规律,让学生在接受学问时水到渠成,由以前的给于式教学转变为启发式教学,让学生主动地去探讨,提高学生的
12、学习动机,各环节的过渡自然,层层深化,逐步递进,学习有层次感。这次上课使我更加注意基本功的培育,让我的基本功又有了一次更高的提升,也让我懂得了基本功在教学中的重要性,受益匪浅。不足:下面说说本节课上存在的不满足的地方。用新课改的教学模式和素养教化的要求来衡量这节课,本节课存在着一个师生互动较少的问题,还是老师占主导的地位,启发学生不够,学生的探讨还应当在增加一些,老师要学会放手,要有能放能收,收放自如的实力。比如在探讨变压器的电学量之间关系的时候,应当多给学生一些时间,让学生在充分的谈论下自己得出结论,让学生自己得出的结论印象最深刻。而此环节处理的过于简洁,老师说的太多,给学生的时间过少,须要
13、改进。还有本节课的课程支配有些惊慌,给人一种时间短,学问范围过大的感觉,有些地方用时过多,介绍性的学问可以布置为作业或是课后探讨,使课堂教学的效率更高,重点更加突出。还有在课堂教学中的语言运用要更加科学规范严谨,语速要略微慢些,教学节奏要急缓适当,让学生在学习学问时更加轻松自如。十一、学案设计(见下页)变压器学案 选修3-2第五章第4节变压器学案课前预习学案一、预习目标预习变压器的工作原理以及变压变流的规律和功率关系。二、预习内容1、变压器的原理是变压器的工作基础。由于互感现象,使得穿过原副线圈的相同。依据E=得,原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成。2、志向变压器的变压、变流规律和功率关系:
14、、变压规律:、变流规律:、功率关系:3、变压器有二个副线圈的状况、电压与匝数间关系:、电流与匝数间关系:、功率关系:4、简述志向变压器各种物理量的确定关系。 三、提出怀疑同学们,通过你们的自主学习,你还有哪些怀疑,请把它填在下面的表格中怀疑点怀疑内容 课内探究学案 一、学习目标:1、理解变压器的工作原理;2、驾驭志向变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系; 二、学习过程1.变压器原理出示可拆变压器,请同学们视察,变压器主要由哪几部分构成?回答:将原线圈接照明电源,沟通电压表接到不同的副线圈上,视察沟通电压表是否有示数?回答:副线圈两端的沟通电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度
15、去思索回答:变压器的铁芯起什么作用?回答: 2.试验探究得出志向变压器得变比关系,推导志向变压器的变压比公式.推到过程: 3.请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫志向变压器?(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?4.几种常见的变压器变压器的种类许多,请同学们阅读教材,了解几种常见的变压器,并回答下列问题:(1)自耦变压器有何特点?(2)自耦变压器如何作升压变压器?又如何作降压变压器?(3)互感器分为哪几类?(4)电压互感器的作用是什么?(5)电流互感器的作用是什么?(三)反思总结: (四)当堂检测1.关于只有一只副线
16、圈的志向变压器,下列说法中正确的是A.输出功率由输入功率的大小而确定B.输入功率的大小由输出功率的大小而确定C.输出端负载越大原线圈中的电流越小D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大 2.如图所示,左右两个电路中,当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时,测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压,则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0V 3.如图所示,志向变压器的副线圈上通过电阻为R的输电线后接有两只相同的白炽灯泡L1、L2起先时,电键S断开现
17、将S接通,下列说法中错误的是A.副线圈两端M、N间的电压将减小B.副线圈输电线上的电压降将增大C.灯泡L1的亮度将减小D.通过原线圈的电流将增大 4.如图所示,志向变压器的原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为n2=200匝,交变电源的电动势e=311sin314tV,电阻R=88,电流表和电压表对电路的影响忽视不计下列结论正确的是A.电流表A1的示数为0.10AB.电压表V1的示数为311VC.电流表A1的示数为0.75AD.电压表V2的示数为62.2V课后练习与提高1.如图所示,志向变压器给负载R供电保持输入的交变电压不变,各沟通电表对电路的影响不计当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中
18、各沟通电表的示数及变压器的输入功率P的改变状况是A.V1和V2不变,A1增大,A2减小,P增大B.V1和V2不变,A1和A2增大,P增大C.V1和V2不变,A1和A2减小,P减小D.V1不变,V2增大,A1减小,A2增大,P减小 2.如图所示,志向变压器输入的交变电压为U1,原线圈中的电流为I1下列说法中正确的是A.保持U1及R不变,将K由a改接到b时,I1将减小B.保持U1及R不变,将K由b改接到a时,R的功率将增大C.保持U1及K不变,将R增大时,I1将增大D.K不变,U1增大,I1将增大 3.钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图(a)中电流表的读数为1.2A。图(b)中用同一电缆线绕
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