高中物理 5.4 变压器教案 新人教版选修32.doc

第四节 变压器教学目标：（一）知识与技能1、认识生活中的变压器2、了解变压器的结构 3、理解变压器原、副线圈上的电压与匝数的关系4、通过探究锻炼动手能力和处理数据的能力（二）过程与方法1、做好教材中“思考与讨论”的演示实验，同时进一步补充两个小实验：变压器升压和降压的效果2、通过观察和分析，让学生明确变压器的基本结构和工作原理3、通过实验，探究变压器电压与匝数的关系4、总结归纳，得出结论（三）情感态度与价值观1、通过教师的引导及对问题探究中的相互交流、讨论，促进师生之间、生生之间的合作互动，使学生实现知识和能力的协调发展。2、通过一定数量的科学探究，学生经历与科学研究工作相近或相似的过程，从中获取知识和技能，体验其中的乐趣和曲折，感悟科学思想，培育科学精神。教学重点：变压器工作原理和工作规律教学难点：变压器漏磁现象和互感原理教学方法：启发、讨论、讲授教学用具：可拆式变压器、学生电源、灯泡、万用表、导线若干、多媒体课件，学生变压器教学过程：（一）导入课题通过实例导入为了适应不同电压的需要，要有一种能改变交流电压的设备变压器 幻灯片出示生活中的变压器的图片，变压器由哪几部分组成？它又是怎样工作的呢？ （二）新课教学1、变压器的结构演示实验1：拆开可拆变压器的各组成部分，让学生观察然后把可拆变压器的两个线圈分别与照明电源和小灯泡连接，观察到小灯泡正常发光用投影显示出单相变压器的结构示意图及电路图，如图1所示结合图示和实物介绍变压器各部分的名称 图12、变压器的工作原理师：变压器的工作原理是什么？当变压器的原线圈接上交变电源后，副线圈两端为何会有电压而使灯泡发光呢？请同学们用以前所学的知识解释产生这一现象的原因和过程 生：把交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变电流在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两端连着负载，副线圈中就会产生感应电流。互感现象是变压器工作的基础。 师：这时的副线圈就可以作为电源使用，当把用电器接在副线圈两端时，副线圈电路中就出现电流若从能的转化角度看，变压器是怎样转化和传输能量的？生：原线圈输入的电能先转化成原副线圈中的交变磁场能，再转化成变压器副线圈输出的电能师：那么，为什么说铁芯是变压器的重要组成部分？演示实验2使可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，如图2所示，接在副线圈两端的小灯泡亮度从较小到正常发光图2生：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈，大部分漏失在外，有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用师：可见，漏失的磁感线不能起到传输电能的作用有了闭合铁芯后，漏失的磁感线大大减少，但能完全避免漏失吗？生：不能，仍会有一小部分磁感线漏失在周围空间学生实验：直流电源接在原线圈两端，小灯泡还能亮吗？调节直流电压的大小呢？ 3、实验探究变压器输出电压和哪些因素有关(1)、提出问题：变压器输出电压与哪些因素有关？(2)、猜想与假设：演示实验3如图3所示，将绝缘导线逐渐绕上铁芯，小灯泡逐渐变亮；将导线逐圈拉出，小灯泡逐渐变暗让学生观察后分析得出结论图3演示实验4、调节输入电压的大小和改变原线圈的匝数，观察小灯泡亮度的变化猜想：变压器的输出电压u2可能与输入电压u1,与原、副线圈的匝数n1,n2有关(3)、制定计划：、保持n1和u1不变，研究u2和n2的关系、保持n2和u1不变，研究u2和n1的关系、保持n1和n2不变，研究u2和u1的关系(4)、进行实验与收集数据次数方法n1n2u1u21控制n1 ，u1相同2345控制n2 ，u1相同67控制n1 ，n2相同8910(5)交流讨论，归纳总结：原副线圈上的电压与其匝数成正比，即12124、理论上推导出理想变压器1212因无漏磁，通过原、副线圈的磁通量及其变化率都相等，即12，12原、副线圈产生的感应电动势分别为11（1），22（2）因原、副线圈没有电阻，原副线圈两端电压与电动势的关系分别为11，22由此可得出原副线圈的电压与匝数的关系为1212总结：实验和理论推导得出了相同的结论，前提是无漏磁和线圈无电阻5、引导学生思考：什么情况下变压器可以用作升压使用？什么情况下变压器可以用作降压使用？当12时，12，作降压变压器