變壓器課件學(xué)案設(shè)計(jì)
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(wèn)題。
(二)過(guò)程與方法
�。�1）通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)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(guò)理想化模型建立及理 論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線圈電壓與匝數(shù)間的關(guān)系。
(3)通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)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(guò)參與演示實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論的全過(guò)程，使學(xué)生獲得新知識(shí)。
2．通過(guò)提問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考 ，并應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
3．通過(guò)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(guò)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(wàn)伏，而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬(wàn)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220 V的電壓，機(jī)床上的照明燈需要36 V的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過(guò)10 V，而電視機(jī)顯像管卻需要10000 V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(wèn)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(shuō)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(guò)閉合鐵芯，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了：
電能——磁場(chǎng)能——電能的轉(zhuǎn)化
問(wèn)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(wèn)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(shuō)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)n2 >n1 時(shí)，U2>U1—— 升壓變壓器
�。�2）．當(dāng)n2<n1時(shí)，U2 <U1 —— 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 )
A 36匝 B 72匝 C 720匝 D 1440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(chǎng)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。或稱初級(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？
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