《变压器》教学设计

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1、变压器教学设计培元中学 物理组 谢黎忠“变压器”的教学围绕“为什么能改变电压”，“怎样改变电压、电流”等问题为线索来展开教学过程，采用定性分析和定量相结合，理论推导和实验验证相结合的方法，先使学生理解互感现象，再通过学生探究活动，验证电压与匝数的关系，然后通过法拉第电磁感应定推导出电压与线圈匝数之间存在的关系。一、教材分析教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。1与以往教材不同，本节增加了一个探

2、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，教材的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。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已经学习了电磁感应现象，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，在交流电前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。对电磁

3、学研究方法有一些了解，但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。三、教学目标【知识与技能】1.了解变压器的构造与原理2.理解变压器的U、I变化规律并用它解决相关问题【过程与方法】1.体验利用控制变量方法探究变压器线圈两端的电压与匝数及铁芯的关系的实验2.进一步掌握科学探究的一般思路【情感态度与价值观】1. 通过实验探究和理论分析，提高分析问题、解决问题的能力。2. 通过真实操作和记录，获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度。 四、重点与难点1.重点是变压器的电压、电流与匝数的关系2.教学难点：（l）理解副线圈两端的电压为交变电压 （2

4、）推导变压器原副线圈电流与匝数关系 （3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义重难点的突破措施：1. 通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律2. 通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系3.通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义五、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。通过演示充电头内部构造，引起学生对线圈作用的思考，引入本节课题。自学变压器的结构后，利用现象引出变压器的原理，利用动画辅助教学。而后提出探究课题，要求学生自己设计实验方案，小组交流，形成完善的实验步骤，进行实验。整

5、个过程由学生自行完成，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。整堂课以小步伐前进，多反馈，夯实了基础，提高了课堂效率。学生在一步步的思考以及相互评价中，提高了分析问题、解决问题的能力。 六、教具和媒体教师用：多媒体课件，变压器，额定电压为6.2V的灯泡等学生用：可拆变压器，多用电表等七、教学过程（一）新课引入1、 新课导入（1）多媒体展示变压器的种类和式样（让学生对实际变压器有感性认识）；2、 在实际使用中,我们常常要充电头对手机等充电的交流电.大多数的充电头都是安全的，它们接2

6、20V，输出5V的电压，充电头有改变交流电电压的作用，引出本节课题变压器展示充电头的内部电路结构，介绍有两种不同的粗细的导线圈。引入变压器的结构（二）新课学习1变压器简介（1）学生：自学变压器的结构，完成学案中的填空，用课件检验学习成果。（2）引导学生观察可拆变压器的构造，并通过示意图明确下列概念：原线圈与电源相连，输入电压U1，线圈匝数为n1副线圈与用电器相连，输出电压U2，线圈匝数为n2没有固定哪一个是原线圈 哪一个是副线圈 铁芯有何特点？ （3）教师：拆开变压器，指出原副线圈并没有连接，为什么副线圈有电？ 学生：电磁感应。引出变压器的原理。教师：课件动画演示，把交变电压加在原线圈上，原线

7、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。（P书69）利用视频指出变压器是“变压不变频”的装置变压器是怎样转化和传输能量的？通过铁芯：电能磁场能电能 变压器是如何变压的呢？有什么规律？这就是我们今天要探究的课题。2课题研究（1）实验探究教师：副线圈的电压与什么因素有关？学生猜想（提问）1.原线圈的输入电压U12.原、副线圈的匝数n1、n23.铁芯引出本节探究课题探究线圈两端电压与匝数及铁芯的关系 简介实验仪器：电学实验台，变压器等。将仪器照片插入课件，用课件讲解。 学生

8、：讨论设计思想：控制变量法先保持原线圈的匝数与电压不变，改变副线圈的匝数再保持副线圈的匝数与原线圈电压不变，改变原线圈的匝数V1V2 学生：说出本组具体实验方案，其他组加以评议。 学生：按照设计的步骤进行实验，记录数据，得出结论。（实验指导卡见附录）次数123456U118.6v11n2/匝20080016002008001600U2/v8.637705.52144n1/n22：11：21：42：11：21：4U1/U22.2：11：2.01：3.82：11：1.91：4 教师：用实物投影仪展示学生结论，加以讲评，引导学生进行误差分析。实验表格：（2）理论分析：在实验结论的基础上，让学生自己从

9、理论上分析二者数量关系，得出结论 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(3).铁芯有无对输出电压的影响， （4）引出理想变压器的概念无漏磁-磁损 ， 无电阻-铜损，无涡流-铁损实际变压器的效率都很高，当成100%。原线圈输入功率等于副线圈输出的总功率 1、功率，频率都不变2、原、副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。 4电流与匝数的关系思考3：对于理想变压器（1）输入功率输出功率的关系？在此基础上让学生自己推导出电流与匝数的关系结论：I与n成_比；I1和I2成_比；若想让U1U2，n1_n2 ；这样的变压器称为_若想让n1n2，则U1_U2 ；这样的变压器称为_5练习（

10、1）一台理想变压器，原线圈匝数110匝，副线圈匝数220匝，并接一个2000的负载电阻。若把原线圈接在220V交流电源上。则电压表V1示数为_V,电流表A1示数为_A.电压表V2示数为_V,电流表A2示数为_A.（2） 图示为街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市区电网的电压，不会有很大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻，当用电器个数增加时，相当于R的值减小，滑动片向下移。用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？(通过小实验得出结论） 【说明】在每一个知识点后面紧跟两道练习题，及时反馈学生学习情况，小循环，多反馈，有利

11、于夯实基础，同时也为教师的下一步教学提供依据。AV电压：_决定_电流：_决定_功率：_决定_(3)如图，一台理想变压器，原线圈150匝，副线圈300匝，并接一个100的负载电阻若把原线圈接在1.5V干电池，则电压表示数为_V,电流表示数为_A（通过实验，观察现象，让学生独立思考，并提问）3.几种常用的变压器1）自耦变压器2）调压变压器3）互感器三.小结总结知识、总结方法。 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、动手解决问题。把“学生讨论、实验探究、教师讲解”融合在一起，充分体现了学生学习的主体地位，学生乐于思考，乐于动手，讨论积极，学习热情高涨。在多媒体、实验、板书的运用上，三者相互补充，对整合课堂资源，起到了一定的作用。将实验仪器照片展示出来，进行讲解，直观、高效，也是本节课的一个亮点。