高中人教版 (2019)3 变压器教案

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课 题
人教版高中物理·选择性必修·第二册
第三章第3节 变压器
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：
通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。
教材分析：
变压器在生产生活和科技活动中应用非常广泛，从家庭到工厂，从生活到生产，变压器具有极广的应用性。要让学生见识各种形式和各式大小的变压器，了解变压器的结构与用途。
变压器是交流电路中一种常见的电器设备， 它是建立在电磁感应现象的基础上，是电磁感应 教学的进一步延伸，同时又是远距离输电不可缺少的装置，既联系电磁感应，又为学习《电能的输送》做铺垫，起着承上启下的作用，是本章重点内容之一。
学情分析
知识储备：学生已经学过电路测量的基本知识，会连接基本的电路并进行测量，知道感应电动势和线圈匝数相关等基础知识，可以进行方案的设计和变压器变压原理的分析，具备科学探究的基础。
能力基础：高二理科学生巳具有一定的观察能力和逻辑推理能力，对现象一猜想一实验探究一理论推导等科学研究方法有一定的基础。通过前面学习学生已经掌握了电磁感应的基本应用。
思维能力：学生可能遇到的困难是理论探究理想变压器的原副线圈两端电压与匝数的关系。
核心素养
物理观念：知道交变电流的周期、频率的含义以及二者之间的关系；知道峰值和有效值的含义以及二者之间的关系。
科学思维：理解有效值的物理含义，经历根据电流热效应推导交变电流有效值的过程，体会“等效”的科学方法。
科学探究：能根据交变电流图像识别周期、频率、峰值，会用周期、峰值等物理量用数学函数表达式和图像描述交变电流。
科学态度与责任：知道我国家庭电路的频率是50Hz，知道家用电器的电压220V是有效值。
教学准备
可拆变压器、万用表、导线、学生电源、小灯泡、多媒体课件。
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
小组讨论预习。
巡视课本预习完成情况
小组讨论预习结果
（1）表扬预习完成良好的同学；
（2）鼓励学生努力学习。
展示学习目标
1.探究变压器构造
探究变压器的工作原理
探究变压器线圈两端电压与匝数的关系
理想变压器电流变化规律

让学生 明确学习目标，做到带目标学习；
课后根据目标，学生自主判断学习情况
情境导入
复习提问、引入新课
问题1:产生感应电动势条件是什么？
问题2:法拉第电磁感应定律内容是什么？ 问题3:什么是互感现象？
问题1:产生感应电动势条件是什么？
问题2:法拉第电磁感应定律内容是什么？ 问题3:什么是互感现象？
学生分组讨论交流。
听学生的回答情况，评价学生的表达能力和思维。
环节二：新课教学
活动一：探究变压器构造
问题1: 变压器的构造是由哪几部分构成的？
问题2: 阅读课本，变压器的示意图和符号是怎样？
指导学生拆装可拆变压器，让学生自己得出变压器的结构。
课堂练习1 一交变电流波形如图.根据图像，求：
(1)该交变电流的周期是多少？频率是多少？
(2)电流方向在1s内改变多少次？
学生讨论完成课堂联系；
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
活动二：探究变压器的工作原理
学生观察电路图，分析
问题1:猜想两种情况下，灯泡会发光吗？ 教师引导；鼓励学生说出自己的想法。
创设情景2: 做演示实验一，把一个线圈连到直流档，观察小灯泡的现象。
问题2:变压器副线圈和原线圈电路是否相 通？
问题3: 若给原线圈队接直流电压，为什么灯泡不亮？
创设情景3: 做演示实验二，把一个线圈连到交流档，观察小灯泡的现象。
问题4:变压器的铁芯带电吗？
创设情景4: 做演示实验三，将可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，观察小灯泡的现象。 待变压器正常工作时尝试提起横条铁芯。
问题5:变压器原副线圈不相通，那么闭合的铁芯作用是什么呢？
问题6:怎样从能的转化角度看变压器的工作原理？
把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上， 一个线圈先后连到直流、 交流电源上，另一个线圈与灯泡构成闭合回路，如图所示。
变压器只能改变交流电压。
根据学生回答情况总结并给与肯定。
活动三：探究变压器线圈两端电压与匝数的关系
创设情景：调节学生电源的电压和线圈的匝数，观察灯泡亮度的变化。
问题1: 原、副线圈的电压与什么因素有关系？
问题2: 证明该猜想需要哪些实验器材？
问题3: 实验电路图是怎么样的？
问题4:如何设计数据表格？
探究牛顿第二定律采用的实验方法一—控制变量法。 为了人身安全，用低压交流电压不超过12V,实验过程中不要用手碰到裸导 线以及接线柱。
学生通过讨论交流得出实验电路图，实验方案，设计表格，然后进行分组实验探究：
①n1、n2一定，U1对U2的影响
②U1、n1一定，n2对U2的影响
③U1、n2一定，n1对U2的影响
1.自主完成
2.小组交流
在实验误差允许范围内，原副线圈两端电压之比等于这两个线圈的匝比：
评价完成情况，表扬优秀学生，鼓励未完成的学生。
活动四：探究理想变压器模型
创设情境：变压器实际的作用就是把原线圈的能量耦合到副线圈。把收音机放在变压器旁边可以听到”吱吱” 声。 变压器工作一段时间后，让学生触摸铁芯和线圈。
理想变压器的特点：①线圈没有电阻怠②无磁通量漏失③铁芯不发热。
(1)n2>n1，U2 >U1 一升压变压器。
(2)n2问题1: 原线圈所有的磁感线是不是都通过副线圈？
问题2: 铁芯和线圈发热又说明了什么？
问题3:理想变压器的特点是什么呢?
问题4；尝试用理论推导理想变压器变压规律？
1.学生总结分析回答。
2.理想变压器是完全没有能量损耗的。
3.学生推导。
原、副线圈感应电动势分别为
则有
对原线圈回路：U1-E1=I1r≈0.不考虑线圈内阻，U1=E1
对副线圈回路：E2=U2+I2r2 不考虑线圈内阻，E2=U2
有
评价学生分析情况
活动五：理想变压器电流变化规律
理想变压器在能量转化的过程中没有能量损失。
问题1:电功率计算式是怎样的？
问题2: 原副线圈的电流跟它们的匝数有什么关系？
提示理想变压器输入功率等于输出功率。
对于交变电流、电压和电动势，均有类似关系。家庭电路的220V电压是指交变电流的有效值是220V.交流电表测得值也是有效值.
评价学生解析过程。
对推导正确的同学给予评价。
学生总结分析
引导学生分析
小组讨论总结：
评价学生联系结果，对完成正确的同学给予表扬
教师总结:理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比。
环节三：课堂练习 环节四：课堂小结
本节课堂学到了什么？
引导学生小结
小组讨论，总结本节课得失
活动五：作业设计
练习与应用
“练习与应用”第2题、第4题 复习与提高 A组第4题
指导学生完成练习，面批练习。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
主板书设计
3.3 变压器
变压器构造

示意图 电路符号
变压器工作原理
1.互感
2.能量转化：电能→磁场能→电能
电压、电流和功率规律
电压：
功率：P入=P出
电流：
教学反思