人教版 (新課標(biāo))選修34 變壓器教案-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

變壓器教法分析變壓器是交流電路中常見的一種電器設(shè)備，也是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置．學(xué)習(xí)變壓器可以使學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣泛應(yīng)用，開拓學(xué)生視野，提高學(xué)習(xí)物理的能力和興趣，學(xué)習(xí)變壓器能夠從能的轉(zhuǎn)化和傳遞的角度進(jìn)一步強(qiáng)化對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識，并為學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電奠定基礎(chǔ)．本節(jié)教學(xué)的重點是理想變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律．與乙種本配套的現(xiàn)行初中教材，已將“變壓器”刪去，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生情況和教材要求把握好教學(xué)的起點、要點、要求和方法．教材要求學(xué)生定性了解變壓器原理，介紹變壓器構(gòu)造時讓學(xué)生知道原、副線圈間并無電路相通這一事實，進(jìn)而讓學(xué)生明確副線圈兩端產(chǎn)生交變電壓，是原、副線圈間通過閉合鐵心發(fā)生互感的結(jié)果．教學(xué)中對原、副線圈間的互感過程不必作過于詳盡的討論，可作為課外討論題布置給學(xué)生．教材要求由實驗得出理想變壓器的變壓規(guī)律，做好實驗是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵．為了培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗研究物理規(guī)律的能力，建議實驗分兩步進(jìn)行．第一步，在法拉第電磁感應(yīng)定律的指導(dǎo)下，定性了解副線圈兩端的電壓與副線圈匝數(shù)有關(guān)系，從而確定第二步的研究方向：變壓器的輸入、輸出電壓及原、副線圈匝數(shù)的關(guān)系．第二步，介紹線圈和它的匝數(shù)，演示輸入電壓變化時輸出電壓（在空載條件下進(jìn)行測量）變化的規(guī)律．實驗數(shù)據(jù)應(yīng)分布在黑板上，給學(xué)生提供分析和處理實驗數(shù)據(jù)的條件，從而得到理想變壓器的變壓公式．可拆變壓器工作時，由于漏磁銅損、鐵損較大，效率不高（低于60％），不能視為理想變壓器．為了不影響演示效果，在設(shè)計可拆變壓器時，已適當(dāng)增加副線圈匝數(shù)作為補(bǔ)償．教材從變壓器工作時能量損耗忽略不計這一理想條件出發(fā)，通過理論推導(dǎo)得出變壓器的交流規(guī)律，因而掌握理想變壓器的輸出功率與輸入功率的關(guān)系成為教學(xué)的關(guān)鍵問題．用演示實驗驗證功率相等關(guān)系和電流比公式是有困難的，因為在實驗條件下，傳輸功率小，變壓器的效率低．但是做定性實驗說明原線圈中的電流隨副線圈電流的增大而增大、輸入功率隨輸出功率增大而增大，對學(xué)生掌握理想變壓器的規(guī)律是有好處的．實驗可以避開I2=0，I1≠0的情況，也可以從I1很小這一事實出發(fā)，說明實際變壓器效率一般是比較高的．學(xué)習(xí)幾種常用的變壓器，不僅增加了生產(chǎn)知識，還可提高學(xué)生分析、應(yīng)用能力．教學(xué)過程可采用討論法，充分利用實物（或?qū)嵨飯D）和結(jié)構(gòu)示意圖，適當(dāng)介紹一些生產(chǎn)知識．教學(xué)目的 1．了解變壓器的工作原理，掌握理想變壓器的變壓比公式和交流比公式． 2．培養(yǎng)學(xué)生實驗研究物理規(guī)律的能力，培養(yǎng)學(xué)生有目的、分層次觀察的習(xí)慣；培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合和應(yīng)用的能力．教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)提問簡述法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式．要求回答：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的二、引入課題能夠改變交流電壓的設(shè)備叫變壓器．板書：七、變壓器變壓器的廣泛應(yīng)用：讀課本第114頁變壓器的引言．板書：（一）變壓器構(gòu)造教師在黑板上畫單相變壓器示意圖及其在電路圖中的符號（見圖1），要求學(xué)生搞清圖中所用字母和符號的意義．板書：閉合鐵心原線圈（初級線圈，一次線圈）n1匝副線圈（次級線圈，二次線圈）n2匝 U1：輸入電壓 U2：輸出電壓說明：使用閉合鐵心，使原線圈產(chǎn)生的交變磁場幾乎全部集中在鐵心中，因而變壓器工作時能量損失很?。貏e是大型變壓器，能量傳輸效率可達(dá)97～99.5％，為了研究問題的方便，人們常常不考慮其損失，這種變壓器叫做理想變壓器．提問：變壓器的副線圈與原線圈電路不通，試問副線圈兩端的交變電壓是怎樣產(chǎn)生的？討論并把討論結(jié)果歸納為以下內(nèi)容（板書）．（二）工作原理電磁感應(yīng)原理電能→磁場能→電能轉(zhuǎn)入定量研究．（三）理想變壓器的變壓規(guī)律（板書）實驗電路和記錄表格見圖2，記錄表預(yù)先畫在小黑板上．說明：可用J2423型可拆變壓器，匝數(shù)作為已知數(shù)，輸入電壓可在0—25V之間調(diào)節(jié)．副線圈一邊接交流電壓表，不要加其它負(fù)載．分析實驗數(shù)據(jù)時，在表格后面加 “n1/n2”和“U1/U2”兩項，得到變壓比公式：并聯(lián)系法拉第電磁感應(yīng)定律體會之．由（1）知：升壓變壓器n2＞n1；降壓變壓器n2＜n1；n2=n1叫隔離變壓器，有其特殊用途．總之，高壓線圈的圈數(shù)比低壓線圈的圈數(shù)多．提問：讓學(xué)生觀察一實際變壓器，要求不作任何測量，找出區(qū)分高壓線圈和低壓線圈的方法．討論：數(shù)線圈的圈數(shù)不可行．啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識：理想變壓器工作不損失能量，即傳輸功率是不變的，則：變壓器在變壓的同時，電流強(qiáng)度一定發(fā)生改變，故制造變壓器時，通過電流較少的線圈就可以用較細(xì)的導(dǎo)線纏繞．（四）理想變壓器的變流規(guī)律（理論推導(dǎo)）變壓器工作時，原、副線圈中的電流強(qiáng)度與匝數(shù)成反比，因而用細(xì)導(dǎo)線繞的是高壓線圈．板書：（五）幾種常用的變壓器 1．自耦變壓器．看課本圖18-15，啟發(fā)學(xué)生畫出圖18-14相應(yīng)的電路圖（見圖3）．提問：自耦變壓器能否作升壓變壓器使用？（回答：能．取線圈的一部分作為原線圈即可．） 2．互感器．利用變壓器可以把高電壓變?yōu)榈碗妷?、大電流變?yōu)樾‰娏鬟M(jìn)行測量，既能保證測量人員的安全，同時解決了電表量程較小的矛盾．看課本圖18-16和18-17，討論電路的工作原理；介紹電壓互感器的變壓比和電流互感器的變流比的含義，明確電壓比和電流比是由匝數(shù)比所決定的；提出“電路中副線圈及外殼為什么要接地”進(jìn)行討論．展示實物，觀察銘牌．三、小結(jié) 1．變壓器的結(jié)構(gòu)、原理及變壓器工作時的能轉(zhuǎn)化情況． 2．理想變壓器的變壓規(guī)律． 3．理想變壓器的功率傳輸規(guī)律及由此規(guī)律得出的變流規(guī)律．四、布置作業(yè) 閱讀課文，完成練習(xí)三（1）—（5）．討論題：當(dāng)圖4所示變壓器原線圈中通過的電流方向如圖中I1所示，且I1在增大，判斷此時A′與B′，哪端電勢較高？