高二物理變壓器教學教案設計

2021-06-11 教案

　　教學目標

　　一、知識目標

　　1、知道變壓器的構造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.

　　2、理解互感現象，理解變壓器的工作原理.

　　3、掌握理想變壓器工作規律并能運用解決實際問題.

　　4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數的關系，能應用它分析解決基本問題.

　　5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率.能用變壓器的功率關系解決簡單的變壓器的電流關系問題.

　　6、理解在遠距離輸電時，利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因.

　　7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.

　　二、能力目標

　　1、通過觀察演示實驗，培養學生物理觀察能力和正確讀數的習慣.

　　2、從變壓器工作規律得出過程中培養學生處理實驗數據及總結概括能力.

　　3、從理想變壓器概念引入使學生了解物理模型建立的基礎和建立的意義.

　　三、情感目標

　　1、通過原副線圈的匝數與繞線線徑關系中體會物理學中的和諧、統一美.

　　2、讓學生充分體會能量守恒定律的普遍性及辯證統一思想.

　　3、培養學生尊重事實，實事求是的科學精神和科學態度.

　　教學建議

　　教材分析及相應的教法建議

　　1、在學習本章之前，首先應明確的是，變壓器是用來改變交變電流電壓的.變壓器不能改變恒定電流的電壓.互感現象是變壓器工作的基礎.讓學生在學習電磁感應的基礎上理解互感現象.這里的關鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的磁通量和磁通量的變化時刻都是相同的.因而，其中的感應電動勢之比只與匝數有關.這樣原、副線圈的匝數不同，就可以改變電壓了.

　　2、在分析變壓器的原理時，課本中提到了次級線圈對于負載來講，相當于一個交流電源一般情況下，忽略變壓器的磁漏，認為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的.這兩個條件，都是理想變壓器的工作原理的內容.利用課本中的這些內容，教師在課堂上，首先可以幫助學生分析變壓器原理，原線圈上加上交變流電后，鐵心中產生交變磁通量;在副線圈中產生交變電動勢，則副線圈相當于交流電源對外供電.在這個過程中，如果從能量角度分析，可以看成是電能(原線圈中的交變電流)轉換成磁場能(鐵心中的變化磁場)，磁場能又轉換成電能(副線圈對外輸出電流).所以，變壓器是一個傳遞能量的裝置.如果不計它的損失，則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量.

　　要使學生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數的關系式.在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時，這一點尤其重要.當然，在初學時，有兩個副線圈的變壓器的問題，不做統一要求，不必急于去分析這類問題.對于學有余力的學生，可引導他們進行分析討論.

　　3、學生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的`關系常有一些似是而非的模糊認識，引導學生認真討論章后習題，對學生澄清認識會有所幫助.

　　4、變壓器的電壓公式是直接給出的.課本中利用原、副線圈的匝數關系，說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器，這也是為了幫助學生能記住電壓關系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關系，得到了 I1I2=U1U2.建議教師做好用輸出負載調節輸入功率的演示實驗.引導學生注意觀察，當負載端接入的燈泡逐漸增多時，原、副線圈上的電壓基本上不發生變化，原線圈中的電流逐漸增大，副線圈中的電流也逐漸增大.

　　5、介紹幾種常見的變壓器，是讓學生能見到真實的變壓器的外型和了解變壓器的實際構造.教師應當盡可能多地找一些變壓器的給學生看一看.變壓器在生產和生活中有十分廣泛的應用.課本中介紹了一些，教學中可根據實際情況向學生進行介紹，或看掛圖、照片、實物，或參觀，以開闊學生眼界，增加實際知識

　　6、電能的輸送，定性地說明了在遠距離輸送電能時，采用變壓器進行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失.這里重點描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關系，教師應幫助學生分析，理解采用高壓輸電的必要性.

　　教學重點、難點、疑點及解決辦法

　　1、重點：變壓器工作原理及工作規律.

　　2、難點：

　　(l)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.

　　(2)推導變壓器原副線圈電流與匝數關系.

　　(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義.

　　3、疑點：變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈.

　　4、解決辦法：

　　(l)通過演示實驗來研究變壓器工作規律使學生能在實驗基礎上建立規律.

　　(2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數間的關系.