變壓器課件學(xué)案設計
一、學(xué)習目標
(一)知識與技能
�。�1）了解變壓器的構造及工作原理。
�。�2）掌握理想變壓器的電壓與匝數間關(guān)系。
�。�3）掌握理想變壓器工作規律并能運用解決實(shí)際問(wèn)題。
(二)過(guò)程與方法
�。�1）通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗，培養學(xué)生物理觀(guān)察能力和正 確讀數的習慣。
�。�2）從變壓器工作規律得出過(guò)程中培養學(xué)生處理實(shí)驗數據及總結概括能力。
�。�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和建立 的意義。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
�。�1）通過(guò)原副線(xiàn)圈的匝數與繞線(xiàn)線(xiàn)徑關(guān)系中體會(huì )物理學(xué)中的和諧、統一美。
�。�2）讓學(xué)生充分體會(huì )能量守恒定律的普遍性及辯證統一思想。
�。�3）培養學(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律。
2．難點(diǎn)：
�。�1）理解副線(xiàn)圈兩端的電壓為交變電壓。
(2)推導變壓器原副線(xiàn)圈電壓與匝數關(guān)系。
(3)掌 握公式中各物理量所表示對象的含義。
3．解決辦法
(1)通過(guò)演示實(shí)驗來(lái)研究變壓器工作規律使學(xué)生能在實(shí)驗基礎上建立規律。
(2)通過(guò)理想化模型建立及理 論推導得出通過(guò)原副線(xiàn)圈電壓與匝數間的關(guān)系。
(3)通過(guò)運用變壓器工作規律的公式來(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、用具準備
可拆式變壓器、學(xué)生電源、交流電壓表、導線(xiàn)若干、學(xué)生電源、小燈泡
五、學(xué)生活動(dòng)設計
1．通過(guò)參與演示實(shí)驗觀(guān)察、數據處理、得出結論的全過(guò)程，使學(xué)生獲得新知識。
2．通過(guò)提問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考 ，并應用學(xué)到的知識來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
3．通過(guò)練習掌握公式的應用及理 解公式各物理量的含義。
六、學(xué)習過(guò)程
一引入新課
在實(shí)際應用中，常常需要改變交流電的電壓。大型發(fā)電機發(fā)出的交流電，電壓有幾萬(wàn)伏，而遠距離輸電卻需要高達幾十萬(wàn)伏的電壓。各種用電設備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要220 V的電壓，機床上的照明燈需要36 V的安全電壓。一般半導體收音機的電源電壓不超過(guò)10 V，而電視機顯像管卻需要10000 V以上的高電壓。變壓器就是改變交流電壓的設備。這節課我們學(xué)習變壓器的有關(guān)知識。
二新課學(xué)習
1.變壓器原理：
出示可拆變壓器，仔細學(xué)生觀(guān)察，變壓器主要由哪幾部分構成？
變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈組成.一個(gè)線(xiàn)圈跟電源連接，叫原線(xiàn)圈（初級線(xiàn)圈），另一個(gè)線(xiàn)圈跟負載連接，叫副線(xiàn)圈（次級線(xiàn)圈）.兩個(gè)線(xiàn)圈都是絕緣導線(xiàn)繞制成的.鐵芯由涂有絕緣漆的.硅鋼片疊合而成.
畫(huà)出變壓器的結構示意圖和符號，如下圖所示：
2．實(shí)驗探究
(1)．變壓器的作用
問(wèn)題1：按照書(shū)上所給的電路圖接好線(xiàn)路，引導學(xué)生從電磁感應方面入手說(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(xiàn)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(xiàn)圈當中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢使的小燈泡亮了。變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用電磁感應現象實(shí)現了：
電能——磁場(chǎng)能——電能的轉化
問(wèn)題2：變壓器為什么能改變電壓？
根據法拉第電磁感應原理感應電動(dòng)勢與線(xiàn)圈匝數成正比。這樣只要副線(xiàn)圈的匝數多感應電動(dòng)勢就大，匝數少感應電動(dòng)勢就小。
問(wèn)題3：原副線(xiàn)圈的匝數，與原副線(xiàn)圈中的電壓有著(zhù)什么樣的定量關(guān)系？
(2)．探究變壓器兩個(gè)線(xiàn)圈的電壓關(guān)系
1．設計實(shí)驗電路
2．將不同的原副線(xiàn)圈接入線(xiàn)路測出線(xiàn)圈當中的電壓添入下表：
原線(xiàn)圈匝數n1副線(xiàn)圈匝數n2原線(xiàn)圈電壓U1副線(xiàn)圈電壓U2n1/ n2U1/U2
1003002V
1004002V
3004004V
4004006V
4001008V
4001004V
從實(shí)驗填寫(xiě)上表，并引出：
說(shuō)明變壓器原副線(xiàn)圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線(xiàn)圈的匝數之比：
3．給不同的效果的變壓器起名：
�。�1）．當n2 >n1 時(shí)，U2>U1—— 升壓變壓器
�。�2）．當n2<n1時(shí)，U2 <U1 —— 降壓變壓器
三鞏固與練習
練習1
一臺變壓器原線(xiàn)圈的匝數為4400匝,與220V的電源相連,當副線(xiàn)圈接入額定電壓為36V的燈泡時(shí)練 習,能夠正常發(fā)光.則變壓器副線(xiàn)圈的匝數為( C )
A 36匝 B 72匝 C 720匝 D 1440匝
練習2
變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數比n1:n2＝4：1，當導體棒在勻強 磁場(chǎng)中向左做勻速直線(xiàn)運動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí)，圖中電壓表V1的示數12V，則電壓表V2的示數為（ B ）
A．3V
B．0
C．48V
D．與負載R的 值有關(guān)
四小結：
1．變壓器的構造：由閉合鐵 芯和繞在閉合鐵芯上的 原,副 線(xiàn)圈組成�；蚍Q(chēng)初級、次級線(xiàn)圈。
2．電路符號；
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。
五作業(yè)：
1．課后練習1，2，3。
2．從能量的角度思考原副線(xiàn)圈匝數與原副線(xiàn)圈中的輸入功率與輸出功率有著(zhù)什么樣的關(guān)系？
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