人教版选修21第四章第二节 变压器教学设计

变压器教学设计一、教材分析1由于本节有一个探究实验。因此，应该突出“探究”得出结论。2对于变压器的工作原理，通过演示实验，使学生在电磁学的基础上理解它。使学生再次体会，交流电与直流电的区别和交流电的优点。3由于变压器在实际生活生产中有广泛应用，教学中结合多媒体手段，多与实际相联系。二、学生分析1高二学生逻辑思维、归纳总结能力已经日渐提高，掌握了一定的科学研究方法，对于探究类的实验也不再陌生。2已经学习了互感现象和交变电流，对电磁学研究方法有一些了解，所以理论分析学生应该能够做出。三、教学目标知识与技能1、知道变压器的构造2、理解变压器的原理3、掌握理想变压器原副线圈中电压、电流及功率的关系过程与方法通过实验的探究让学生分析变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系情感态度与价值观培养学生分析数据、归纳总结得出结论四、重点与难点1、变压器的原理 2、理想变压器原副线圈中电压、电流及功率的关系五、设计思想本节课采用理论推理和实验探究相结合的方法。不断创设情境，引发学生思考。通过小演示实验，引起学生对线圈作用的思考，引入本节课题。老师实物展示变压器的结构后，利用演示实验现象引出变压器的原理。而后提出探究课题，进行实验。整个过程由老师与学生共同完成，注重过程目标的实现，突破教学难点。得出结论后通过学生自己的理论分析加深对结论的理解，练习及时反馈学习效果，突出了重点。电流与匝数的关系是由学生自己分析得出。六、教具和媒体多媒体课件，学生电源、可拆变压器，多用电表、额定电压为4.2V的灯泡等七、教学过程（一）新课引入通过对日常生活中一些用电器额定电压的认识，让学生思考如何把我们的220V生活电压转变成不同用电器的额定电压？然后再简介生活中常见的变压器 （图片展示）从而引出本节课题变压器（二）新课学习n1n2一、变压器的构造构造：闭合铁芯 原线圈(初级线圈) 副线圈(次级线圈)二、变压器的工作原理-互感现象通过演示实验让学生分析得到变压器的原理互感现象是变压器工作的基础，原线圈中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势。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(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)实验探究探究原副线圈两端电压关系的实验V1V2实验数据电压和原线圈匝数不变原线圈副线圈n1=100n2=200n2=800n2=1400U1=U2=与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。金代元好问示侄孙伯安诗云：“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。可见，“教师”一说是比较晚的事了。如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。U2=U2=电压和副线圈匝数不变电压原线圈副线圈n2=200U1=n1=100U2=n1=400U2=实验结论：在误差允许范围内原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝数比。理论分析：比较理论数据与实验数据，结合误差分析，引出理想变压器的概念理想变压器模型-理想化模型没有能量损失的变压器实际上变压器的效率都是比较高的，特别是电力设备中的巨大变压器，在满负荷工作时效率可以达到97%99%，所以理论研究时我们把它当成100%（理想变压器）是没有问题的。三、理想变压器的变压规律理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比U1/U2= n1/n2分类：n2 n1 U2U1 -升压变压器唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。“教授”和“助教”均原为学官称谓。前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。n2 n1 U2 U1 -降压变压器四、理想变压器的变流规律理想变压器输入功率等于输出功率P入= P出U1I1=U2I2理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 （此公式只适用于一个副线圈的变压器）五、课堂练习例1：理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为11例2：一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈如图所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为()A.1100,360 B.1100,180 C.2200,180 D.2200,360（三）小结1.变压器的结构和工作原理2.理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律八、教学后记本节课在教学设计上遵循学生的认知规律，不断为学生创设情境，引发学生思考，使学生自然而然得到变压器的作用、原理，通过实验得到定量结论。对物理规律的学习并不感到突然和困难。本节课运用理论推导与实验探究相结合的教学方法，结合实验不断为学生创设情境，鼓励学生自己动脑、动