高中變壓器教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02變壓器學(xué)案和課件與練習(xí)。
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來臨了。只有制定教案課件工作計(jì)劃,未來的工作就會(huì)做得更好!你們了解多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“變壓器學(xué)案和課件與練習(xí)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
第五章第四節(jié)變壓器
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
(1)了解變壓器的構(gòu)造及工作原理。
(2)掌握理想變壓器的電壓與匝數(shù)間關(guān)系。
(3)掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題。
(二)過程與方法
(1)通過觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣。
(2)從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力。
(3)從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美。
(2)讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想。
(3)培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)、及解決辦法
1.重點(diǎn):
變壓器工作原理及工作規(guī)律。
2.難點(diǎn):
(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓。
(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系。
(3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義。
3.解決辦法
(1)通過演示實(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律。
(2)通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電壓與匝數(shù)間的關(guān)系。
(3)通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義。
三、課時(shí)安排
1課時(shí)
四、用具準(zhǔn)備
可拆式變壓器、學(xué)生電源、交流電壓表、導(dǎo)線若干、學(xué)生電源、小燈泡
五、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.通過參與演示實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論的全過程,使學(xué)生獲得新知識(shí)。
2.通過提問引發(fā)學(xué)生思考,并應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)來解決實(shí)際問題。
3.通過練習(xí)掌握公式的應(yīng)用及理解公式各物理量的含義。
六、學(xué)習(xí)過程
一、引入新課
在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要改變交流電的電壓。大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電,電壓有幾萬伏,而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220V的電壓,機(jī)床上的照明燈需要36V的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過10V,而電視機(jī)顯像管卻需要10000V以上的高電壓。變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)知識(shí)。
二、新課學(xué)習(xí)
1.變壓器原理:
出示可拆變壓器,仔細(xì)學(xué)生觀察,變壓器主要由哪幾部分構(gòu)成?
變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成.一個(gè)線圈跟電源連接,叫原線圈(初級(jí)線圈),另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接,叫副線圈(次級(jí)線圈).兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的.鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成.
畫出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào),如下圖所示:
2.實(shí)驗(yàn)探究
(1).變壓器的作用
問題1:按照書上所給的電路圖接好線路,引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)方面入手說明小燈泡為什么會(huì)亮?
解釋變壓器的工作原理:
由于原線圈中通的是交變電流,因而鐵芯中的磁通量是變化的,這樣副線圈當(dāng)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使的小燈泡亮了。變壓器通過閉合鐵芯,利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了:
電能——磁場能——電能的轉(zhuǎn)化
問題2:變壓器為什么能改變電壓?
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈匝數(shù)成正比。這樣只要副線圈的匝數(shù)多感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就大,匝數(shù)少感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就小。
問題3:原副線圈的匝數(shù),與原副線圈中的電壓有著什么樣的定量關(guān)系?
(2).探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路
2.將不同的原副線圈接入線路測(cè)出線圈當(dāng)中的電壓添入下表:
原線圈匝數(shù)n1副線圈匝數(shù)n2原線圈電壓U1副線圈電壓U2n1/n2U1/U2
1003002V
1004002V
3004004V
4004006V
4001008V
4001004V
從實(shí)驗(yàn)填寫上表,并引出:
說明變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比:
3.給不同的效果的變壓器起名:
(1).當(dāng)n2n1時(shí),U2U1——升壓變壓器
(2).當(dāng)n2n1時(shí),U2U1——降壓變壓器
三、鞏固與練習(xí)
練習(xí)1
一臺(tái)變壓器原線圈的匝數(shù)為4400匝,與220V的電源相連,當(dāng)副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時(shí)練習(xí),能夠正常發(fā)光.則變壓器副線圈的匝數(shù)為(C)
A36匝B72匝C720匝D1440匝
練習(xí)2
變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1,當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí),圖中電壓表V1的示數(shù)12V,則電壓表V2的示數(shù)為(B)
A.3V
B.0
C.48V
D.與負(fù)載R的值有關(guān)
四、小結(jié):
1.變壓器的構(gòu)造:由閉合鐵芯和繞在閉合鐵芯上的原,副線圈組成?;蚍Q初級(jí)、次級(jí)線圈。
2.電路符號(hào);
3.變壓器的作用:
升高或降低交流電壓,且
4.變壓器的工作原理:電磁感應(yīng)。
五.作業(yè):
1.課后練習(xí)1,2,3。
2.從能量的角度思考原副線圈匝數(shù)與原副線圈中的輸入功率與輸出功率有著什么樣的關(guān)系?JaB88.COM
精選閱讀
變壓器
變壓器
教學(xué)目的:
l、了解變壓器的構(gòu)造,理解變壓器的工作原理.
2、掌握變壓器的變流比和變壓比.
3、了解幾種常見的變壓器.
教學(xué)準(zhǔn)備:幻燈片、可拆變壓器、學(xué)生電源、演示電流表、
教學(xué)過程:
一、知識(shí)回顧
1、產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件.
2、法拉第電磁感應(yīng)定律.
二、新課教學(xué):
變壓器
1、變壓器的構(gòu)造:原線圈、副線圈、鐵心
2、變壓器的工作原理
在原、副線圈上由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象,叫做互感現(xiàn)象,互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).
3、理想變壓器
磁通量全部集中在鐵心內(nèi),變壓器沒有能量損失,輸入功率等于輸出功率.
4、理想變壓器電壓跟匝數(shù)的關(guān)系:
說明:對(duì)理想變壓器各線圈上電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系,不僅適用于原、副圈只有一個(gè)的情況,而且適用于多個(gè)副線圈的情況.即有=…….這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐咳考性阼F心內(nèi).因此穿過每匝線圈的磁通量的變化率是相同的,每匝線圈產(chǎn)生相同的電動(dòng)勢(shì),因此每組線圈的電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比.在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下,每組線圈兩端的電壓即等于電動(dòng)勢(shì),故每組電壓都與匝數(shù)成正比.
5、理想變壓器電流跟匝數(shù)的關(guān)系
(適用于只有一個(gè)副線圈的變壓器)
說明:原副線圈電流和匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線圈各有一個(gè)的情況,一旦有多個(gè)副線圈時(shí),反比關(guān)系即不適用了,可根據(jù)輸入功率與輸出功率相等的關(guān)系推導(dǎo)出:
再根據(jù),,可得出:
6、注意事項(xiàng)
(1)當(dāng)變壓器原副線圈匝數(shù)比()確定以后,其輸出電壓是由輸入電壓決定的(即)但若副線圈上沒有負(fù)載,副線圈電流為零輸出功率為零,則輸入功率為零,原線圈電流也為零,只有副線圈接入一定負(fù)載,有了一定的電流,即有了一定的輸出功率,原線圈上才有了相應(yīng)的電流(),同時(shí)有了相等的輸入功率,()所以說:變壓器上的電壓是由原線圈決定的,而電流和功率是由副線圈上的負(fù)載來決定的.
變壓器教案
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課,有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?以下是小編為大家精心整理的“變壓器教案”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
選修3-2第五章第4節(jié)《變壓器》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、本節(jié)教材分析
變壓器是交變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.在講解變壓器的原理時(shí),要積極引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)的角度說明:原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交流電流,鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量,副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外界負(fù)載供電.要向?qū)W生強(qiáng)調(diào),從能量轉(zhuǎn)換的角度看,變壓器是把電能通過磁場能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,經(jīng)過轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化.有的學(xué)生認(rèn)為變壓器鐵芯是帶電的.針對(duì)這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),可讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)原理,經(jīng)過獨(dú)立思考了解到變壓器鐵芯并不帶電,鐵芯內(nèi)部有磁場(鐵芯外部磁場很弱).
變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物或參觀,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí).
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)
(1)知道變壓器的構(gòu)造.
(2)理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
(3)理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.
(4)理解理想變壓器原、副線圈中電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問題.
(5)知道課本中介紹的幾種常見的變壓器.
2、能力目標(biāo)
(1)用電磁感應(yīng)去理解變壓的工作原理,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.
(2)講解理想變壓器使學(xué)生了解建立物理模型的意義.(抓主要因素,忽略次要因素,排除無關(guān)因素)
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的.
(2)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):變壓器工作原理及工作規(guī)律.
難點(diǎn):1.理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
2.推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系.
3.掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義.
四、學(xué)情分析:學(xué)生已經(jīng)掌握了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的大致規(guī)律,了解了電感現(xiàn)象,為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了理論基礎(chǔ)??勺孕蓄A(yù)習(xí)課本,了解相關(guān)原理。同時(shí)變壓器的作用神奇,變壓裝置在生活中很常見,應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,利用課余時(shí)間,帶著自己的問題,搜集資料了解變壓器
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究、演繹推理、學(xué)案導(dǎo)學(xué)
六、課前準(zhǔn)備
可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡、自耦變壓器、調(diào)壓器、導(dǎo)線等.
七、課時(shí)安排
1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
[師]在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要改變交流的電壓.大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流,電壓有幾萬伏,而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬伏的電壓.各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同.電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220V的電壓,機(jī)床上的照明燈需要36V的安全電壓.一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過10V,而電視機(jī)顯像管卻需要10000V以上的高電壓.交流便于改變電壓,以適應(yīng)各種不同需要.變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備.這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)知識(shí).
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
1.變壓器原理
[師]出示可拆變壓器,引導(dǎo)學(xué)生觀察,變壓器主要由哪幾部分構(gòu)成?
[生]變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成.一個(gè)線圈跟電源連接,叫原線圈(初級(jí)線圈),另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接,叫副線圈(次級(jí)線圈).兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的.鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成.
[師]畫出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào),如下圖所示:
[演示]將原線圈接照明電源,交流電壓表接到不同的副線圈上,觀察交流電壓表是否有示數(shù)?
[生]電壓表有示數(shù)且示數(shù)不同.
[師]變壓器原、副線圈的電路并不相同,副線圈兩端的交流電壓是如何產(chǎn)生的?請(qǐng)同學(xué)們從電磁感應(yīng)的角度去思考.
[生]在原線圈上加交變電壓U1,原線圈中就有交變電流,它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量.這個(gè)交變磁通量既穿過原線圈,也穿過副線圈,在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).如副線圈是閉合的,在副線圈中就產(chǎn)生交變電流,它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量,在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的.
[師]物理上把原副線圈中由于有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象,叫做互感現(xiàn)象.互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).
[生]變壓器的鐵芯起什么作用?
[師]如果無鐵芯,并排放置的原副線圈也發(fā)生互感現(xiàn)象,但原副線圈所激發(fā)的交變磁場的磁感線只有一小部分穿過對(duì)方,漏失的磁感線不會(huì)在原副線圈中傳送電能.如有鐵芯,由于磁化,絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部,大大提高了變壓器的效率.
[生]原副線圈中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么有關(guān)系?
[師]與線圈中磁通量變化率及線圈匝數(shù)成正比.
師生共同活動(dòng):
實(shí)驗(yàn)探究得出理想變壓器得變比關(guān)系
推導(dǎo)理想變壓器的變壓比公式.
設(shè)原線圈的匝數(shù)為N1,副線圈的匝數(shù)為N2,穿過鐵芯的磁通量為Φ,則原副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為
E1=N1
E2=N2
在忽略漏磁的情況下,ΔΦ1=ΔΦ2,由此可得
在忽略線圈電阻的情況下,原線圈兩端的電壓U1與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1相等,則有U1=E1;副線圈兩端的電壓U2與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2相等,則有U2=E2.于是得到
[師]請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材,回答下列問題:
(1)什么叫理想變壓器?
(2)什么叫升壓變壓器?
(3)什么叫降壓變壓器?
(4)電視機(jī)里的變壓器和復(fù)讀機(jī)里的變壓器各屬于哪一類變壓器?
[生1]忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器,叫做理想變壓器.
[生2]當(dāng)N2>N1時(shí),U2>U1,這樣的變壓器叫升壓變壓器.
[生3]當(dāng)N2<N1時(shí),U2<U1,這樣的變壓器叫降壓變壓器.
[生4]電視機(jī)里的變壓器將220V電壓升高到10000V以上屬升壓變壓器;復(fù)讀機(jī)的變壓器將220V電壓降到6V,屬于降壓變壓器.
[師]理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系?
[生]P出=P入
[師]若理想變壓器只有一個(gè)副線圈,則原副線圈中的電流I1與I2有什么關(guān)系?
[生]據(jù)P出=U2I2,P入=U1I1及P出=P入得:
U2I2=U1I1
則:
[師]繞制原副線圈的導(dǎo)線粗細(xì)一樣嗎?
[生]粗細(xì)不一樣.高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,用較細(xì)的導(dǎo)線;低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大,用較粗的導(dǎo)線.
2.幾種常見的變壓器
[師]變壓器的種類很多,請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材,了解幾種常見的變壓器,并回答下列問題:
(1)自耦變壓器有何特點(diǎn)?
(2)自耦變壓器如何作升壓變壓器?又如何作降壓變壓器?
(3)互感器分為哪幾類?
(4)電壓互感器的作用是什么?
(5)電流互感器的作用是什么?
[生1]自耦變壓器只有一個(gè)線圈,滑動(dòng)頭位置變化時(shí),輸出電壓會(huì)連續(xù)發(fā)生變化.
[生2]若把整個(gè)線圈作副線圈,線圈的一部分作原線圈,為升壓變壓器;若把線圈的一部分作副線圈,整個(gè)線圈作原線圈,為降壓變壓器.
[生3]互感器分為兩類,即電壓互感器和電流互感器.
[生4]電壓互感器用來把高電壓變成低電壓.它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中,副線圈上接入交流電壓表,根據(jù)電壓表測(cè)得的電壓U2和變壓比,就可以算出高壓電路中的電壓.
[生5]電流互感器用來把大電流變成小電流.它的原線圈串聯(lián)在被測(cè)電路中,副線圈上接入交流電流表.根據(jù)電流表測(cè)得的電流I2和變流比,可以算出被測(cè)電路中的電流.
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容:
1.變壓器主要由鐵芯和線圈組成.
2.變壓器可改變交變電的電壓和電流,利用了原副線圈的互感現(xiàn)象.
3.理想變壓器:忽略一切電磁損耗,有
P輸出=P輸入
4.日常生活和生產(chǎn)中使用各種類型的變壓器,但它們遵循同樣的原理.
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì)
十、教學(xué)反思
回顧變壓器這節(jié)課,收獲頗多,有很多成功的地方,和可以總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),也一些不足之處。
收獲:通過此次上課,更加深入的了解了新課改新教材的新,教學(xué)目標(biāo),方法,都有很大的變化,在準(zhǔn)備的過程中逐步的提高了對(duì)新教材本質(zhì)的把握,用新的方法來組織教學(xué),取得了意想不到的良好效果。比如在研究變壓器的工作原理我采用了給動(dòng)畫配說解說詞的方式,在我的引導(dǎo)下,學(xué)生自己給動(dòng)畫配說了解說詞,通過學(xué)生對(duì)動(dòng)畫的理解,解說的過程,加深了對(duì)變壓器工作原理的理解,達(dá)到了探究的目的,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,豐富了課堂的教學(xué)方法和手段。
此外,通過這次上課,讓我在課堂的安排上更加條理清楚,符合學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律,讓學(xué)生在接受知識(shí)時(shí)水到渠成,由以前的給于式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式教學(xué),讓學(xué)生主動(dòng)地去研究,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),各環(huán)節(jié)的過渡自然,層層深入,逐步遞進(jìn),學(xué)習(xí)有層次感。這次上課使我更加注重基本功的培養(yǎng),讓我的基本功又有了一次更高的提升,也讓我懂得了基本功在教學(xué)中的重要性,受益匪淺。
不足:下面說說本節(jié)課上存在的不滿意的地方。用新課改的教學(xué)模式和素質(zhì)教育的要求來衡量這節(jié)課,本節(jié)課存在著一個(gè)師生互動(dòng)較少的問題,還是教師占主導(dǎo)的地位,啟發(fā)學(xué)生不夠,學(xué)生的討論還應(yīng)該在增加一些,教師要學(xué)會(huì)放手,要有能放能收,收放自如的能力。比如在研究變壓器的電學(xué)量之間關(guān)系的時(shí)候,應(yīng)該多給學(xué)生一些時(shí)間,讓學(xué)生在充分的談?wù)撓伦约旱贸鼋Y(jié)論,讓學(xué)生自己得出的結(jié)論印象最深刻。而此環(huán)節(jié)處理的過于簡單,教師說的太多,給學(xué)生的時(shí)間過少,需要改進(jìn)。
還有本節(jié)課的課程安排有些緊張,給人一種時(shí)間短,知識(shí)范圍過大的感覺,有些地方用時(shí)過多,介紹性的知識(shí)可以布置為作業(yè)或是課后研究,使課堂教學(xué)的效率更高,重點(diǎn)更加突出。還有在課堂教學(xué)中的語言運(yùn)用要更加科學(xué)規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn),語速要稍微慢些,教學(xué)節(jié)奏要急緩適當(dāng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)更加輕松自如。
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)
變壓器和電能的輸送
變壓器電能的輸送
要點(diǎn)一變壓器
即學(xué)即用
1.如圖所示為由一個(gè)原線圈n1和兩個(gè)副線圈n2、n3組成的理想變壓器,已知n1∶n2∶n3=
4∶2∶1,電阻R=3Ω,副線圈n2接2個(gè)“6V,6W”燈泡,副線圈n3接4個(gè)3W的燈
泡,所有燈泡均正常發(fā)光,求電源的輸出功率.
答案36W
要點(diǎn)二電能的輸送
即學(xué)即用
2.圖是遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的示意圖(為了簡單,設(shè)用戶的電器是電動(dòng)機(jī)),下列選項(xiàng)中正確的是()
A.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是庫侖定律,變壓器能變壓的主要原理是歐姆定律,電動(dòng)機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動(dòng)起來的主要原
理是法拉第電磁感應(yīng)定律
B.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是安培定律,變壓器能變壓的主要原理是歐姆定律,電動(dòng)機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動(dòng)起來的主要原
理是庫侖定律
C.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是歐姆定律,變壓器能變壓的主要原理是庫侖定律,電動(dòng)機(jī)通電后能轉(zhuǎn)動(dòng)起來的主要
原因是法拉第電磁感應(yīng)定律
D.發(fā)電機(jī)能發(fā)電的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,變壓器能變壓的主要原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,電動(dòng)機(jī)通電
后能轉(zhuǎn)動(dòng)起來的主要原理是安培定律
答案D
題型1變壓器動(dòng)態(tài)分析問題
【例1】如圖所示為一理想變壓器,S為雙擲開關(guān),P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,U1為
加在原線圈兩端的交變電壓,I1為原線圈中的電流,則()
A.保持U1及P的位置不變,S由a接到b時(shí),I1增大
B.保持U1及P的位置不變,S由b接到a時(shí),R消耗的功率減小
C.保持U1不變,S接在a處,使P上滑時(shí),I1增大
D.保持P的位置不變,S接在a處,當(dāng)U1增大時(shí),I1增大
答案ABD
題型2變壓器原理的拓展應(yīng)用
【例2】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原線圈兩端輸入
電壓U1=220V,在變壓器輸出端如何連接可使“20V,10W”燈泡L1正常發(fā)光?如何
連接可使“10V,5W”燈泡L2正常發(fā)光?通過計(jì)算,分別畫出連接圖.
答案見下圖
題型3遠(yuǎn)距離輸電問題
【例3】如圖所示,某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW,輸出電壓為500V,輸
電線的總電阻為10Ω,允許線路損耗的功率為輸出功率的4%.求:
(1)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送,村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率是多少?
(2)用如圖所示的電路輸電,若村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí),所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈
的匝數(shù)比各為多少?(不計(jì)變壓器的損耗)
答案(1)320V5760W(2)1∶372∶11
題型4生活物理
【例4】有一臺(tái)發(fā)電機(jī),供給一個(gè)學(xué)校照明用電,如圖所示.升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,
輸電線的總電阻R=4Ω,全校共22個(gè)班,每班有“220V,40W”燈6盞,若要保證全部電燈正常發(fā)光,則:
(1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大?
(2)發(fā)電機(jī)輸出電壓多大?
(3)輸電效率是多少?
(4)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光,發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半?
答案(1)5424W(2)226V(3)97%(4)否
1.如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)
觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流,下列說
法正確的是()
A.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則R上消耗的功率減小
B.保持P的位置及U1不變,S由a切換到b,則I2減小
C.保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則I1增大
D.保持U1不變,S接在b端,將P向上滑動(dòng),則I1減小
答案BC
2.(2009重慶模擬)如圖兩電路中,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c、d間與g、h
間的電壓均為110V.若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為()
A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0V
答案B
3.加在理想變壓器原線圈上的交流電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,與副線圈相連的負(fù)載電阻為R,
如圖所示,則
(1)原線圈中的電流I1多大時(shí),負(fù)載上獲得的功率最大?最大功率是多少?
(2)若想使負(fù)載電阻獲得最大功率,變壓器匝數(shù)比多大?
答案(1)(2)
4.有條河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,現(xiàn)利用其發(fā)電,若發(fā)電機(jī)總效率為50%,輸出電壓為240V,輸電線總電阻
R=30Ω,允許損失功率為輸出功率的6%,為滿足用電的需求,則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝
數(shù)比各是多少?能使多少盞“220V,100W”的電燈正常發(fā)光?
答案6∶125235∶11470盞
物理教案變壓器
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《物理教案變壓器》,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道變壓器的構(gòu)造.知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置.
2、理解互感現(xiàn)象,理解變壓器的工作原理.
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問題.
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系,能應(yīng)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(guān)系解決簡單的變壓器的電流關(guān)系問題.
6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),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(biāo)
1、通過觀察演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣.
2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力.
3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義.
三、情感目標(biāo)
1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美.
2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想.
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí),實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度.
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、在學(xué)習(xí)本章之前,首先應(yīng)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(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ).讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象.這里的關(guān)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(shí)刻都是相同的.因而,其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān).這樣原、副線圈的匝數(shù)不同,就可以改變電壓了.
2、在分析變壓器的原理時(shí),課本中提到了“次級(jí)線圈對(duì)于負(fù)載來講,相當(dāng)于一個(gè)交流電源”;一般情況下,忽略變壓器的磁漏,認(rèn)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(gè)條件,都是“理想”變壓器的工作原理的內(nèi)容.利用課本中的這些內(nèi)容,教師在課堂上,首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理,原線圈上加上交變流電后,鐵心中產(chǎn)生交變磁通量;在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì),則副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電.在這個(gè)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(zhuǎn)換成磁場能(鐵心中的變化磁場),磁場能又轉(zhuǎn)換成電能(副線圈對(duì)外輸出電流).所以,變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置.如果不計(jì)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(xué)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(shù)的關(guān)系式.在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題時(shí),這一點(diǎn)尤其重要.當(dāng)然,在初學(xué)時(shí),有兩個(gè)副線圈的變壓器的問題,不做統(tǒng)一要求,不必急于去分析這類問題.對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生,可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論.
3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題,對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)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(shù)關(guān)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(xué)生能記住電壓關(guān)系公式.利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系,得到了.建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn).引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí),原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)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(xué)生能見到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造.教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看.變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用.課本中介紹了一些,教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹,或看掛圖、照片、實(shí)物,或參觀,以開闊學(xué)生眼界,增加實(shí)際知識(shí)
6、電能的輸送,定性地說明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí),采用變壓器進(jìn)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(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系,教師應(yīng)幫助學(xué)生分析,理解采用高壓輸電的必要性.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn):變壓器工作原理及工作規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(l)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓.
(2)推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系.
(3)掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義.
3、疑點(diǎn):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(shí)驗(yàn)來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律.
(2)通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系.
(3)通過運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義.