《变压器》的教学案例VIP免费

《变压器》的教学案例尚志市尚志中学牛冬梅一、对教材变动的思考以前高中物理第二册教材对变压器U1:U2=n1:n2公式的得出采用实验探究的方式，做过这一实验的人都知道：由于实际变压器铁芯的漏磁和原、副线圈电阻的实际存在，以及两个演示用的电压表测量误差不完全相同，都会影响实验结果准确性，有时偏差还很大，这样草率地得出公式，显然缺乏科学的严谨性。现行全日制普通高级中学教科书物理第二册（人教社2003年第一版）对变压器U1:U2=n1:n2公式的得出，放弃了实验探究的方法，而是采用理论推导的方法，这固然增加了知识得出的严密性，但给学生的学习带来了两个困惑,(1)请看教材中的描写：“……原线圈和副线圈中的电流共同产生的磁通量，绝大部分通过铁芯，只有一小部分漏到铁芯之外。在通常的计算中可以忽略漏掉的磁通量，认为穿过这两个线圈的交变磁通量相同，……”对此学生既没有相应的实践性经验，又没有相关的理论知识基础，要接受这部分知识学生感到很困难。因为学生已有的知识是通电线圈相当于一个条形磁铁，外部磁感线是分散的，因而很自然地产生了为什么铁芯能使磁感线绝大部分通过铁芯的疑问。(2)再看教材中的描写：“……在原线圈中，感应电动势E1起着阻碍电流变化的作用，跟加在原线圈两端的电压U1的作用相反。原线圈的电阻很小，如果忽略不计则有U1=E1。……”由于学生没有学过反电动势的概念，若不进行实际的实验操作，学生很难理解不计内阻的线圈两端为什么会有电压，且U1=E1？这两个困惑若不解决，就会直接影响学生对变压器U1:U2=n1:n2公式的导出，以及对公式的深刻理解和正确的运用，因此采用适当的方法合理解决学生思想上的这两个困惑就成了这一节课的两个教学难点，也是学生能不能顺利学好变压器这一节重点内容的关键。二、教学中对教材的处理对上述二个难点的教学，有相当一部分教师是采用回避的态度，通常用一个教学用可拆变压器，拆开后让学生一边观察一边自己阅读理解，或老师“照本宣读”这样学生理解不透；也有一部教师利用一个教学用可拆变压器，一边拆开，一边仔细地解释各部分的作用，由于学生没有相应的实践经经验和相关的知识基础，学生听起来就像云里雾里，摸不着头脑。有一次我听一位教师讲这一内容就是这么处理的，尽管这位教师费了很多口舌，想努力讲清楚，但学生就是越听越糊涂，课堂气氛也越来越沉闷，这种沉闷与老师的侃侃而谈极不相称，为什么呢？我认为此时无声胜有声，这是对问题听不懂、不理解的一种表现，也是学生对老师授课不认同的无声抵抗，从课后许多学生立即对此提出的种种疑问可以证明这一点。三、教学反思后的教学设计为了使学生对这两个困惑有足够的认识和理解，我采用了实践探究与科学猜想相结合的方式，具体设计如下：（课前将教学用可拆变压器先拆开，存放于学生看不见的地方；上课时，根据讲课需要的先后次序一一展示。）演示1：先按图1、图2、连接线路。图1中用交流电源供电，电压表V1测线圈两端的电压；图2中用直流电源供电（数值与图1中交流电的有效值相同），电压表V2测线圈两端的电压。（教师边引导边演示，学生边观察边记录）观察到电压表V1读数较大，而V2读数较小。根据实验结果，教师提出问题：谁能解释两个电压表读数不同的原因？学生：图2中虽然无感应电动势，但有电阻存在，根据欧姆定律其两端有一定的电压；图1中的线圈与图2相比多了感应电动势的存在，可以肯定V1有读数比V2明显大，跟这一感应电动势有关。教师：这位同学说得对，那么我们现在来猜测一下，如果线圈没有电阻，这两个电压表读数又如何？学生：根据欧姆定律，V2应该没有读数，而V1有读数是因为图1中的线圈仍有感应电动势产生。教师：很好。从等效电路的角度看，图2中的线圈有感应电动势产生，相当于一个被充电的电源，其电动势E1与加在原线圈两端的电压U1作用相反，等效电路如图4所示，因此当电源内阻不计时，电源两端的电压U1=E1。演示2：将无铁芯的线圈1、2并排放着，线圈1接交流电源，线圈2接交流电压表，接通电源（如图4），让学生观测电压表的读数很小，几乎发现不了。教师：这说明了什么？学生：说明了线圈2中产生的感应电动势很小，根据...