高中物理 变压器教学设计案例 新人教版选修3-2VIP免费

变压器教学设计案例【教学设计说明】1．“变压器”课题的教学应围绕“什么是变压器？”“变压器副线圈为什么有电压？”“变压器为什么能改变电压？”“变压器是怎样改变电压、电流的？”等问题为线索展开教学过程．针对学生现有的知识水平和认知特点，在不增加教学难度的前提下，可采用定性分析和定量推导相结合、实验探究和理论推导相结合的方法，使学生先在实验探究中发现电压与线圈匝数之间存在的关系，然后从电磁感应原理出发解释和推导这一关系．这样处理，学生对变压器的变压原理的理解将更加深刻，学生的实验能力和理论分析能力将同时得以训练和培养．2．以能量的转化和传输为核心，突出变压器的理想化模型，应是处理本节课教学内容所遵循的基本原则．教学中通过引导学生分析变压器传输电能时因各种原因而产生的电能损耗，提出变压器的理想化条件，建立理想模型，在此基础上进一步分析导出理想变压器原副线圈的功率关系、电压关系和电流关系．这样处理教学思路严谨清晰，教学过程自然流畅，不仅能使学生准确理解理想变压器的工作原理和工作特性，而且能使学生再次学习建立物理模型的方法，有利于提高他们的分析概括能力．教学目标1．知道变压器的构造,理解变压器的工作原理。2．理解理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。3．知道几种常见的变压器。4．激发学生对科学的兴趣和热情，使他们了解变压器在生活中的应用。在自主实验和逐步探究的学习过程中，培养细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。5．进行科学态度、科学方法的教育，了解理想化模型在物理学研究中的重要性。重点难点1．重点：通过实验探究得到变压器原副线圈电压和匝数的关系；2．难点：理想变压器电压与匝数关系的分析推导。教具准备学生电源、可拆变压器、交流电压表、小灯泡、多用电表（交流电压档）。【教学过程】一、创设情境，激趣导入1．在实际使用中，我们常常需要不同电压的交流电。如表所示：用电器额定工作电压用电器额定工作电压随身听3V机床上的照明灯36V扫描仪12V防身器3000V手机充电器4.2V4.4V5.3V黑白电视机显像管几万伏录音机6V9V12V彩色电视机显像管十几万伏平常市电的电压是220伏，那该怎么办呢？——我们需要变压器。（让学生体会到变压器作用的实际意义）2．多媒体展示变压器的种类和式样（让学生对实际变压器有感性认识）；3．引导学生观察可拆变压器的构造，并通过示意图明确下列概念：原线圈——与电源相连，输入电压U1，线圈匝数为n1副线圈——与用电器相连，输出电压U2，线圈匝数为n2铁芯——有何特点？变压器是如何变压的呢？有什么规律？这就是我们今天要探究的课题。二、实验探究变压器的变压规律1．引导学生讨论探究的方案猜测原副线圈的电压与什么因素有关，由法拉第电磁感应定律公式可能想到与线圈匝数有关。实验仪器为学生电源(低压交流12V)、可拆变压器、多用电表(交流电压档)；设计并画出实验电路图；设计实验操作步骤；记录实验数据，可以设计一个表格。2．学生分组实验----控制变量法保持原线圈电压和匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响；保持原线圈电压和副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，研究原线圈匝数对副线圈电压的影响。3．引导学生分析数据，并归纳出：原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多，U2越大。原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。在实验误差范围内，原副线圈电压比跟原副线圈的匝数比成正比。三、师生理论推导1．师生共同分析互感原理变压器为什么能改变交流电的电压？（提供时间让学生讨论，猜测，提出假设，理论论证，再共同分析）2．铁芯的作用分析在互感过程中，铁芯起到了一个什么样的作用呢？（学生猜测）发现现象：演示实验，使可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，如图所示，接在副线圈两端的小灯泡亮度从较小到正常发光。提出问题：小灯泡的亮度为什么会变亮？讨论猜想：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈，大部分漏失在外，有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了...