《变压器》教学设计

时间:2024-03-12 07:19:44 教学资源 投诉 投稿
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《变压器》教学设计

  作为一名默默奉献的教育工作者,通常需要准备好一份教学设计,教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动。那要怎么写好教学设计呢?下面是小编收集整理的《变压器》教学设计,希望能够帮助到大家。

《变压器》教学设计

《变压器》教学设计1

  教学目标

  一、知识目标

  1、知道变压器的构造.知道变压器是用来改变交流电压的装置.

  2、理解互感现象,理解变压器的工作原理.

  3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题.

  4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,能应用它分析解决基本问题.

  5、理解变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题.

  6、理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因.

  7、知道课本中介绍的几种常见的变压器.

  二、能力目标

  1、通过观察演示实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯.

  2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力.

  3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义.

  三、情感目标

  1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美.

  2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想.

  3、培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.

  教学建议

  教材分析及相应的教法建议

  1、在学习本章之前,首先应明确的是,变压器是用来改变交变电流电压的.变压器不能改变恒定电流的电压.互感现象是变压器工作的基础.让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象.这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯,穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的.因而,其中的感应电动势之比只与匝数有关.这样原、副线圈的匝数不同,就可以改变电压了.

  2、在分析变压器的原理时,课本中提到了次级线圈对于负载来讲,相当于一个交流电源一般情况下,忽略变压器的磁漏,认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的.这两个条件,都是理想变压器的工作原理的`内容.利用课本中的这些内容,教师在课堂上,首先可以帮助学生分析变压器原理,原线圈上加上交变流电后,铁心中产生交变磁通量;在副线圈中产生交变电动势,则副线圈相当于交流电源对外供电.在这个过程中,如果从能量角度分析,可以看成是电能(原线圈中的交变电流)转换成磁场能(铁心中的变化磁场),磁场能又转换成电能(副线圈对外输出电流).所以,变压器是一个传递能量的装置.如果不计它的损失,则变压器在工作中只传递能量不消耗能量.

  要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式.在解决有两个副线圈的变压器的问题时,这一点尤其重要.当然,在初学时,有两个副线圈的变压器的问题,不做统一要求,不必急于去分析这类问题.对于学有余力的学生,可引导他们进行分析讨论.

  3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识,引导学生认真讨论章后习题,对学生澄清认识会有所帮助.

  4、变压器的电压公式是直接给出的.课本中利用原、副线圈的匝数关系,说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器,这也是为了帮助学生能记住电压关系公式.利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系,得到了 I1I2=U1U2.建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验.引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,原、副线圈上的电压基本上不发生变化,原线圈中的电流逐渐增大,副线圈中的电流也逐渐增大.

  5、介绍几种常见的变压器,是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造.教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看.变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些,教学中可根据实际情况向学生进行介绍,或看挂图、照片、实物,或参观,以开阔学生眼界,增加实际知识

  6、电能的输送,定性地说明了在远距离输送电能时,采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失.这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系,教师应帮助学生分析,理解采用高压输电的必要性.

  教学重点、难点、疑点及解决办法

  1、重点:变压器工作原理及工作规律.

  2、难点:

  (l)理解副线圈两端的电压为交变电压.

  (2)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.

  3、疑点:变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈.

  4、解决办法:

  (l)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

《变压器》教学设计2

  学情分析:学生通过前面《电磁感应》整章的学习,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。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。

  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。教材对变压器原理的表述比较浅,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。另外,教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究,但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系,因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。

  教、学用具:

  (1)教师的教具:台式电脑、投影屏幕、实物投影仪;教学课件;可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等

  (2)学生的学具:分组用实验器材

  本课教学目标:

  1、知识目标:

  (1)理解变压器的结构

  (2)掌握变压器的工作原理和工作规律

  2、能力目标:

  (1)在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。

  (2)培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。

  3、情感态度与价值观目标:

  (1)使学生领略科学研究的综合性,在科学探究中形成严谨务实的态度。

  (2)领悟到物理与生活的紧密联系。本课教学重点难点:

  本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。难点是变压器在怎样的条件下才能工作?闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用?我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。

  教学过程:

  第一部分:课前收集变压器

  变压器在平时生活中比较常见,学生对变压器这一名词并不陌生,因此课外要求学生搜集各种变压器,了解变压器的基本作用,必然会引起学生对变压器的极大兴趣,激发出学生对变压器的好奇心和求知欲,增强了感性认识,使变压器教学更贴近学生的实际生活,体会到物理与生活的紧密联系,提高学习物理的兴趣。引导学生自主搜集和整理学习材料,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。

  第二部分:变压器的结构

  获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程,而不是平铺直叙、垂手可得。从生活中常见用电器所需的额定电压各不相同,但民用电压为220V引出矛盾,很自然引发学生思考解决这一矛盾的途径,使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容,又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲,引起学生积极的思维活动。学生联系生活常识及课前特意了解马上找到解决这一矛盾的途径——变压器。继而亮出学生课前搜集的各式变压器,学生看到自己亲自搜集的变压器,会有一种由衷的自豪感、亲切感。再看一组乡村变压器、变电所的大型变压器等,开阔同学们的视野。选出一个拆开后的变压器,要求学生观察变压器总结得出变压器的结构,在这个过程中教师适时补充与完善。在此,对变压器中的铁芯的作用可以不必提出,放在变压器的工作原理时通过实验得出更合适。

  第三部分:变压器的工作原理

  一个好的问题是开启学生思维的钥匙,是学生思维的源泉。教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题。试探性的问题,可使学生学习的新知和原有的经验结合,利于知识的建构;过渡性问题,能承上启下,过渡自然,使学生的思维有连续性,不致造成思维的混乱。设置总结性的问题,不仅使学生解出正确答案,还知道了答案得出过程,培养学生的分类思想和归纳能力;发散性问题,使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展,培养学生创造性解决问题的能力,因此,教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的。

  提出问题:原、副线圈并没有直接连接,合上S2,接在副线圈两端的灯泡能亮吗?要求学生推测并说出推测根据。面对问题学生展开了思考、猜想、讨论,积极地表达自己的想法,课堂气氛热烈,由于学生想法并不一致,很自然产生了动手探究,一见分晓的愿望,这时让学生自己上台演示实验,实验结果引发新一轮的思考、讨论,得出变压器的可能的工作原理。

  针对学生认识的误区及盲区,设计四组不同的实验,要求四组同学分组实验,并对出现的实验结果预测、分析。

  第一组:交流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡亮,目的是让学生亲自验证变压器的工作原理)

  第二组:直流电源、闭合铁芯(实验结果小灯泡不亮,目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源,进一步完善和强化对变压器工作原理的认识)

  第三组:交流电源、不闭合铁芯

  第四组:交流电源、闭合纸芯(第三、第四组实验实验结果小灯泡不亮,目的是让学生亲身感受到闭合铁芯的在提高变压器工作效率上的重要作用,从而提出理想变压器的概念)。

  在丰富有趣的实验中,新旧知识得以重新整合,学生对变压器的工作原理的认识有了新的提高,认识更完整、更清晰、更深刻。

  第四部分:变压器的工作规律

  过度设问:如果在变压器的原副线圈各并联接入一个相同的小灯泡,则小灯泡的亮度会一样亮吗?对这一问题,学生根据生活中的初步知识,变压器的基本作用是变压,也能得到两灯的亮度不一样亮。

  从演示实验中,学生观察到两灯亮度不一样,切实感受到变压器确实能改变电压,同时为下一个问题创设了情境,必然会引发学生思考变压器电压的变化可能与哪些因素有关?引起猜测、探究的强烈愿望,使学生思维由置疑到质疑,达到学生思维的最优化。

  猜测变压器原副线圈电压大小可能与哪些因素有关时,教师可根据学生的猜测做一些简单的实验来证实他们的猜想,如我设计的一个实验:用一根一米长的有多股芯线的导线与一小灯泡相连,随着绕在铁芯上的匝数不同,小灯泡的亮度也不同,形象直观地展现了变压器原副线圈电压大小与线圈的匝数有关,学生信服。信服之余,新的问题有在脑海中孕育而生,即原副线圈电压大小与线圈的匝数有怎样的关系?为后续探究明确了目标和内容,即探究原副线圈电压与线圈匝数的关系,这样的教学过程,能够培养学生提出问题的意识和能力。

  分四组探究得出电压与线圈匝数的.关系。简单介绍实验器材,提出实验注意事项,要求学生自己设计实验方案、设计实验数据记录表格、分析实验数据(提示:一般数据分析可以从和、差、积、比值等几方面着眼考虑)得出实验结论,一组同学相互协作、共同完成实验探究。

  让学生从自己亲手做实验得出的数据,表达本组的实验方案、数据分析方法及结论,这样不仅提高了学生的科学探究意识和能力,培养了相互合作的团队精神,享受到了成功的喜悦,增强了学习物理的兴趣,活跃了课堂气氛。

  至此班级气氛异常激动,喜悦之余,话锋一转,根据学过的知识从理论上推出电压与线圈匝数的关系。在准备知识欠缺的情况下,这里需要作适当提示,即理想变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势是相等的,在此基础上学生结合已有的知识很顺利的推出了原副线圈两端电压与线圈匝数的关系,达到理论与实践的统一,为实验结论的可信度增加了筹码。

  第五部分:变压器的应用与延伸

  新课程标准强调从生活走向物理,从物理走向社会,把物理知识适当的引向实际应用及生活,体现学以致用、学有所用,不仅可以拓展学生的知识面、发展创造力,培养学生创新思维,而且可以让学生总结失败的原因,获得成功的享受,增加学习的兴趣并得到更好锻炼。我要求学生设计一个能用照明电给复读机供电的电源的电路。说明:复读机用6V直流电源。

  物理学科本身的科研性就比较强,教师要通过教育教学活动激发学生的探究意识,课堂探究与课后探究相结合,提高学生的探究能力,使学生能适应终身学习的要求和需要,这对于以后他们从事科学研究活动非常重要。因此,要求学生课后探究变压器的电流与哪些因素有关?有怎样的关系?并理论推导。

  学生在课外实验中不可能一帆风顺,教师在操作时要适当引导。但是,教师也不可包办代替,要让学生接受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,特别是为那些潜能生提供了必要的发展空间。第五部分:教学反思

  这节教学设计有成功的地方,也还有值得改进的地方。成功的地方有以下几点:

  1、教学思路清晰,教学知识结构“变压器的结构”、“变压器的工作原理”、“变压器的工作规律”安排合理。

  2、教学方法多样,有集体教学、个别提问、小组讨论、分组实验等;教学以问题为线索,层层深入、引人入胜,有设问、创设情景引发问题,以探究为手段,设计生动有趣的实验丰富激活课堂。

  3、教学特色:紧紧抓住主题、牢牢吸引学生,注重知识的温故而知新,包括提出问题能力、理论推断能力、动手探究能力、相互合作能力等多方面能力的培养,课堂和谐有序、思维活动活跃,以学生为主体,课内、课外成为一个有机的整体,目标意识强,体现新课程理念,符合新课程标准。

  4、课堂亮点:将变压器变形后设计四组实验,让学生从实验中深刻体验变压器的工作原理,改变了平铺直叙的枯噪,说服力差,学生理解不透彻的弊病。

  在四组实验的组织上可以改进采用分四组以竞赛的形式进行,这样能增强竞争意识、集体意识,提高参与的积极性,效果会更好。

《变压器》教学设计3

  一、教材分析

  本节课选自人教版、普通高中课程标准实验教科书、物理选修3—2第五章《交变电流》的第四节。学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用,开拓学生视野,提高学习物理的能力和兴趣,因此这一节的内容是电磁感应教学的应用课;同时变压器也是是交流电路中常见的一种电器设备,是远距离输送交流电不可缺少的装置。学习变压器能够从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的认识,为进一步学习远距离输电奠定基础。

  二、教学目标

  1、知识与技能:

  1)知道变压器的基本构造

  2)理解变压器的工作原理

  3)探究并应用变压器的变压规律

  4 )知道几种常见的变压器

  2、 过程与方法:

  1)能熟练应用控制变量法解决多变量问题

  2)通过亲自做实验,提高分析问题、处理数据的能力

  3、 情感态度与价值观:

  1)从生活中的需求引出学习的内容,激发探究物理规律的兴趣

  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.

  3 )培养学生合作精神、动手能力与实事求是探究科学态度

  4 )培养学生将物理知识应用到社会的意识

  三、教学重点:理想变压器变压规律

  四、教学难点:输出电压与线圈匝数的关系

  处理重难点策略:实验探究与讨论,思考,讲授相结合

  五、教学方法:实验探究法、讨论法、讲解法。

  六、教学器材:学生电源、导线、可拆变压器、多用电表(交流电压档)、录音机、漆包线

  七、教学设计思路:

  本节课的教学特点:是以学生动手做实验,通过实验现象的观察、分析、总结出变压器的变压规律,在教师的指导下推导出理想变压器的变压规律。并会联系生活应用变压器解决一定的问题。

  八、教学过程:

  (一)、新课引入:

  [教师活动]:

  1、对比实验:录音机接电池、接自制线圈、接变压器副线圈。

  2、提出疑问:这两个不连接的线圈,为什么一组线圈接电源另一组线圈会使录音机工作呢?

  [学生活动]:

  观察试验

  [设计意图]: 两种情景的设置,和学生的原认知造成冲突,激发学生学习的兴趣

  (二)、新课教学:

  [教师活动]:

  一、变压器的`构造

  1、实物展示:拆开的手机充电器

  2、请学生仔细观察手边可拆变压器的组成。

  3、介绍铁芯的材料

  [学生活动]: 学生读手机电池的额定电压、学生观察手机充电器内部结构

  [设计意图]: 具体认识铁芯,为后续的理想变压器埋下伏笔, “由生活走向物理”,从生活找出质疑

  [教师活动]:

  二、变压器的工作原理

  1、对比实验:原线圈接交流电、直流电,看输出

  2、进一步提出变压器输出的是交流电还是直流电,为什么?

  3、从能量转化的角度分析:电能---磁场能---电能。

  [学生活动]:

  学生讨论并叙述:电磁感应现象、

  变压器的工作过程学生思考: 变化的磁场产生的结果

  [设计意图]: 通过对比试验,引导学生发现变压器的工作原理,让学生获得学以致用的成就感 。

  [教师活动]:

  三、变压器的变压规律

  1、试验探究法:

  (1)猜想:副线圈输出电压和哪些因素有关呢?

  定性演示实验:

  将线圈1 留好的抽头(每30圈一个)依次连接90匝、60匝、30匝。(自制线圈)

  [学生活动]: 学生思考提出猜想,学生的感性认识

  [设计意图]: 训练学生的发散思维,自制线圈让学生清楚变压器的制作过程,并体会到生活中的电器不是“深不可测”而是“触手可及”

  [教师活动]:

  (2)实验探究:输出电压与线圈匝数的关系

  教师指导探究实验

  介绍线圈上数据的含义,电学实验的安全操作

  教师引导分析: 1、U2与U1、n1、n2都有关系

  2、寻找规律的一般思路,在变化中找不变

  [学生活动]: 设计实验、连接电路、记录数据、分析数据、得出结论、学生汇报

  [设计意图]: 改“教师演示验证性”实验为学生“自主探究性”实验,促使学生进入自主学习的境界.

  [教师活动]:(3)理论分析法

  1、建立理想变压器的模型:无漏磁、 无电阻、无涡流

  2、应用法拉第电磁感应定律教师提问:上述两式中的 相等吗?

  3、先从已有知识认识:U2=E2 UI=E1

  4、教师引导学生误差分析:为什么发现n1/n2总是小于u1/u2

  [学生活动]: 学生回答:

  学生认识: 忽略漏磁、忽略线圈电阻

  [设计意图]: 学会建立理想化模型,认识科学探究的常用方法.

  误差分析---培养学生逻辑思维能力,科学严谨的态度

  [教师活动]:

  四、应用

  教师点评:这个点火装置利用了断开、闭合瞬间产生的磁通量变化率远远大于别的方式产生的磁通量变化率,而得到瞬间高压。非常的巧妙。

  [学生活动]:思考解决实际生活中的问题

  [设计意图]:让学生体会物理知识与社会是有紧密联系的也是服务于社会的

  [教师活动]:小结

  课后思考:直接测量高压线上的电流很危险,根据今天所学知识,设计一种较安全的测量电流的装测。可几人组成一课题小组。

  [设计意图]: 我们所学到的知识能在社会有用武之地,学生很有成就感

  九、教学反思:

  本节课教学首先将问题设置为生活中的矛盾。激发学生的求知欲。教学过程中着重让学生实验探究为主。教学中有以下两点感受:

  课堂中学生的动手实验能力操作能力较弱,要真正的培养学生的综合素质,要注意学生实验中仪器的规范操作。比如使用变压器时,如何连接电路,以及万用表的使用。同时,学生在自己动手使用仪器的过程中,也会对学习物理产生兴趣。

  有了实验数据,基本可以得出结论,但处理数据的方法学生不是很清晰。因此,与学生共同在不变中寻找一种不变的关系,是这节课的一个亮点。也可让学生体会到科学探究过程的喜悦,学有所获。

  探究式教学的本质特征是问题性、实践性、参与性与开放式,为了在课堂教学中实施探究教学,引导学生探究,必须营造以下条件:要给学生提供一个思维广阔空间,把学生带入一个主动学习、主动探究的空间,使学生有一种投入精力去学习的愿望,在学习的过程中,体验到探究的乐趣,品尝到成功的喜悦。这其中,教师要很好的起到设置情境、主持、激励的作用。

《变压器》教学设计4

  一、知识目标

  1.知道变压器的构造.2.理解互感现象,理解变压器的工作原理.3.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.4.理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.5.知道课本中介绍的几种常见的变压器.二、技能目标

  1.用电磁感应去理解变压的工作原理,培养学生综合应用所学知识的能力.2.讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.(抓主要因素,忽略次要因素,排除无关因素)

  三、情感态度目标

  1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的2.培养学生实事求是的科学态度.教学重点

  变压器工作原理.教学难点

  变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的教学方法

  实验探究、演绎推理.教学用具

  可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.教学过程

  一、引入新课

  [师]在实际应用中,常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压,以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.

  二、新课教学

  1.变压器原理

  [师]出示可拆变压器,引导学生观察,变压器主要由哪几部分构成?

  [生]变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.

  [师]画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:

  [演示]将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,观察交流电压表是否有示数?

  [生]电压表有示数且示数不同.

  [师]变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的'交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考.

  [生]在原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的

  [师]物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.

  [生]变压器的铁芯起什么作用?

  [师]如果无铁芯,并排放置的原副线圈也发生互感现象,但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯,由于磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,大大提高了变压器的效率.

  [生]原副线圈中,感应电动势大小跟什么有关系?

  [师]与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动:

  1.实验探究得出理想变压器得变比关系

  2.推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1,副线圈的匝数为N2,穿过铁芯的磁通量为Φ,则原副线圈中产生的感应电动势分别为

  E1=N1Δ

  1ΔtΔ2 ΔtE2=N2在忽略漏磁的情况下,ΔΦ1=ΔΦ2,由此可得

  E1N1 E2N2在忽略线圈电阻的情况下,原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等,则有U1=E1;副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等,则有U2=E2.于是得到

  U1N1 U2N2[师]请同学们阅读教材,回答下列问题:

  (1)什么叫理想变压器?

  (2)什么叫升压变压器?

  (3)什么叫降压变压器?

  (4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?

  [生1]忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器.[生2]当N2>N1时,U2>U1,这样的变压器叫升压变压器.[生3]当N2<N1时,U2<U1,这样的变压器叫降压变压器.[生4]电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器;复读机的变压器将220 V电压降到6 V,属于降压变压器.[师]理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系?[生]P出=P入

  [师]若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系?[生]据P出=U2I2,P入=U1I1及P出=P入得:U2I2=U1I1

  则:I1U2N2 I2U1N1[师]绕制原副线圈的导线粗细一样吗?

  [生]粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细的导线;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线.2.几种常见的变压器

  [师]变压器的种类很多,请同学们阅读教材,了解几种常见的变压器,并回答下列问题:

  (1)自耦变压器有何特点?

  (2)自耦变压器如何作升压变压器?又如何作降压变压器?

  (3)互感器分为哪几类?

  (4)电压互感器的作用是什么?

  (5)电流互感器的作用是什么?

  [生1]自耦变压器只有一个线圈,滑动头位置变化时,输出电压会连续发生变化.

  [生2]若把整个线圈作副线圈,线圈的一部分作原线圈,为升压变压器;若把线圈的一部分作副线圈,整个线圈作原线圈,为降压变压器.

  [生3]互感器分为两类,即电压互感器和电流互感器.

  [生4]电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入交流电压表,根据电压表测得的电压U2和变压比,就可以算出高压电路中的电压.

  [生5]电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比,可以算出被测电路中的电流.三、小结

  本节课主要学习了以下内容:

  1.变压器主要由铁芯和线圈组成.

  2.变压器可改变交变电的电压和电流,利用了原副线圈的互感现象.

  3.理想变压器:忽略一切电磁损耗,有P输出=P输入U1N1IN

  12 U2N2I2N14.日常生活和生产中使用各种类型的变压器,但它们遵循同样的原理.四、作业

  五、板书设计

《变压器》教学设计5

  (一)教学目标:

  根据大纲对本节的具体要求,同时针对学生的认知水平,结合教材,本着在教知识的同时也要培养能力的原则,确定本节的教学目标如下:

  1.知识与技能

  知道变压器是用来改变交流电压的装置;理解互感现象,理解变压器的工作原理;知道变压器的变压比并能说出变压器原、副线圈中电压的关系;知道变压器的输入功率等于输出功率.能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题、阻抗变换的关系;理解在远距离输电时,利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因。

  2.过程与方法

  通过创设操作情景引出本课课题,以生活中学生感兴趣的实例为依托,展示研究问题的情景;通过演示实验来研究变压器工作规律使学生在实验基础上建立规律;通过理想化模型建立及理论推导得出原副线圈电流与匝数间的关系;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.

  3.情感态度与价值观通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美;让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想;培养学生尊重事实,实事求是的科学精神和科学态度.

  (二)教法

  “互动”与“主动”的教学模式。

  “互动”即师生互动,就是教师扮演引导者、学习动机激发者和辅导者的角色,让学生处在教学活动的中心,以平等的身份与教师互动。

  (三)学法

  在学法上,一是学生要多提问、多设疑,从而有了探究问题和学习的动力,而问题的解决恰好是建立新的知识结构的过程,从而培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的'能力;二是学生要多练习,通过知识的应用,能使学生把新学的知识和他们已经掌握的知识联系起来,从多个角度更深入理解本节内容,成为自己的东西。

  (四)教学程序

  一、知识回顾

  1、产生电磁感应现象的条件?

  2、法拉第电磁感应定律?

  3、变压器的结构和分类?设置预备知识复习问题,为新知识的学习打下铺垫。

  二、从名词理解引入新课

  变压器,顾名思义,变换电压的器件,实际上它在变压的同时还能改变电流、阻抗等。那它是怎样变换电压呢?

  三、新课教学

  1、呈现教学目标

  2、传授新课知识

  (1)展示变压器结构的投影片,引导学生推导变压器工作过程。

  首先必须让学生弄懂一个名词,那就是感应电动势;其次学生还要清楚感应电动势不仅存在于闭合电路中,在开路电路中也是存在的。

  教师展现例题1 →学生练习巩固,求出变压比及次级电压→教师在原图中把初级交流电源改变成直流电源,让学生求刚才的问题→学生求解→教师评讲。

  (2)如果将负载接入次级线圈两端,就会产生电流,而初次级电流之间有什么关系呢?以此引入新的教学环节。

  该过程中教师首先要交代一下电压之间的关系式是建立在理想变压器的基础之上。要使学生明白,理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗,它的输出功率与输入功率相等,这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式。根据输入、输出功率相等由同学分小组讨论出电流之间的关系式,并请小组代表来讲解整个过程。

  例题2练习→学生用手势表示答案→教师评价 →复片:次级再加一个线圈,求电流三者之间的关系。

  提出问题,初次级两个电流,是谁引起了谁的变化呢?

  教师演示用输出负载调节输入功率的实验→引导学生注意观察,当负载端接入的灯泡逐渐增多时,a.原、副线圈两端电压表指针的变化(电压基本上不发生变化);b.原线圈中的电流表指针的变化(电流逐渐增大);c.副线圈中的电流表指针的变化(电流也逐渐增大).

  学生阐述实验现象,并总结实验结论。

  (3)由上面两个知识点,阻抗的推导也就迎刃而解,教师可完全放手让学生单独完成,过后作简单的评价,以此培养学生自主学习、独立思考的能力。

  教师投影练习3 →学生练习→教师校对答案。

  (4)关于高压输电的电能损失问题

  教师投影例题→学生分析→教师总结

  3、反馈练习

  4、本课总结、布置作业整个课程的讲授都是建立在理想变压器的基础之上,学生要在理解的基础上去掌握公式,并明白功率的平衡说到底是能量的平衡。从中让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。

  这样的教学设计,使学生在学习过程中能够用新学的知识分析解决问题,更好的构建了自己对知识(尤其是难点知识)的正确理解。另一方面,正因为是难点,学生在学习过程中或多或少会遇到一些疑难,通过实验等方式对新的物理情境的处理消除这些疑虑,使学生的认识得到完善和优化。

《变压器》教学设计6

  变压器这节的知识点比较简单,只要电磁感应理解清楚,本节只是它的一个应用而已,也就是前面所讲的互感现像。

  我先借助于课本上简单的实验,观察到灯泡发光,从而引发思考:灯泡所在的电路并没有与电源相连接,为什么会发光?(互感)能量是从哪里转化来的?(能量守恒思想)回忆法拉第课本上的实验(图片),明确发生了电磁感应现象。

  再通过材料展示,同学们发现不同的用电器,其额定电压不同,从而引发第二个思考:怎样得到不同的电压?提示:上面的装置中电源电压是220V,而小灯泡的额定电压仅为3.8V,是什么装置在起作用呢?引出变压器。简单介绍变压器的结构、符号、基本原理,基本物理量的对应。同时展示拆变压器,形成感官映像,并提问,若原线圈同直流电源,变压器会工作吗?

  第三部分:实验验证猜想。由书上的交流与讨论跟同学们交流引起电压改变的可能原因:原线圈,副线圈,铁芯,电源电压等等。思考用控制变量法实施实验。得到初步的印象。紧接理论推导:引领学生分析铁芯(锁磁、涡流),原副线圈(热损),得到在这些能量损失可以忽略的情况下(理想化模型-忽略次要因素),得到这样的几个结论:φ相等,Δφ/Δt相等,从而E(i)的变化频率相等。从法拉第地磁感应定律得到变压器的三个重要公式。原副线圈的电压比与匝数比相等,电流与匝数成反比,功率相等(强调:前提针对一个副线圈)最后通过习题反馈,讨论电压,电流,功率间的制约关系。

  课后跟别的'老师也交流过:大家认为实验环节可以没有,(即使设计思想也无讨论)反正理论推导可以得到相同的结果。但是我不这样认为,知识的学习应该贯彻循序渐进的原则,在新授课上,我宁愿学生活泼的学习,宁愿多做一些在别的老师看来是对成绩没有影响的实验。

  疑问之处:当负载空载时,副线圈电流为零,原线圈也为零,如何跟学生解释?

  空载时,对于理想变压器,副线圈的电阻无穷大,电流为0;原线圈也会有一个很小的电流,以维持铁心中的交变磁场,这个电流与原线圈的电压是不同步的,有一定的周期延迟,在电流周期的不同阶段,线圈把从输入电路中得到的电能重新输送回原电路,在较长时间内(大于1个周期)输入电路对原线圈输入的电能为0;即原线圈中虽然有电流,但这个电流不消耗输入电路的能量。对于非理想变压器,由于铁心中也会有涡流,即使空载,也相当于有负载。

《变压器》教学设计7

  1、教学的指导思想及教学大纲体现。本堂课教学目的明确、重难点突出,在探究变压器匝数和电压、电流关系时,让学生充分参与,充分体现出学生的主体地位,培养了学生独立思考、独立解决、处理问题的能力,同时、与实际相结合,让学生能够学以致用,而不是死学知识,充分体现了以人为本的教学理念,符合素质教育的要求和理念。整堂课紧扣教学大纲,教学效果良好。教学方法学则采用学生探究为主、教师引导为辅的模式。

  2、教法设计充分体现学生主体地位和老师的主导地位。在整堂课的教学中,教师让充分参与到课堂中来,从开始的新课引入,老师演示小灯泡的亮、暗,提出问题:怎样让小灯泡更亮?从而激发学生的思考和讨论,从而引出课题,在探究变压器的规律时,老师更是合理引导探究方法,不吝啬时间,让学生根据现有器材,自己探究,充分体现了学生主体地位和老师的主导地位,使学生在探究的过程中不断提高自己发现问题、解决问题的`能力,这样得出的规律学生记忆深刻,而且在潜移默化中提高了自己的能力。

  3、教学效果好,效率高。物理是一门以实验为基础的学科,培养学生的实验能力也是高中物理的重要教学内容,也是素质教育的核心体现,本堂课老师自始至终都重视实验,规律的得出因为实验而自然,有一种水到渠成的自然感,因此学生的接受也非常好,参与热情也很高,在探究实验的过程中,学生积极、认真,在老师科学指导下,顺利的完成了探究,掌握了规律。同时,教师很注重知识的认知规律,在得出规律后,教师马上与实践相结合,对所学知识进行理论证明,并实际使用,使学生在知道的基础上进一步理解,并体会实际使用的成就感,课堂效果非常好,效率也非常高。

  4、教师教学特色鲜明。老师根据教学实际和学生实际,紧扣教学大纲,设计了新颖、有趣的实验,不仅让学生在愉快的教学环境中掌握了知识,还在实验探究中不自觉的提高了自己发现问题、解决问题的能力,让一堂看似枯燥的理科课堂变得生动、有趣,且富有时代感。

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