《变压器》教学设计(材料)_教学设计变压器

教学设计 时间:2020-02-26 06:30:44 收藏本文下载本文
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《变压器》教学设计 教学目标

一、知识目标

1.知道变压器的构造.2.理解互感现象,理解变压器的工作原理.3.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.4.理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题.5.知道课本中介绍的几种常见的变压器.二、技能目标

1.用电磁感应去理解变压的工作原理,培养学生综合应用所学知识的能力.2.讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.(抓主要因素,忽略次要因素,排除无关因素)

三、情感态度目标

1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.2.培养学生实事求是的科学态度.教学重点

变压器工作原理.教学难点

变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的.教学方法

实验探究、演绎推理.教学用具

可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.教学过程

一、引入新课

[师]在实际应用中,常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流,电压有几万伏,而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压,机床上的照明灯需要36 V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10 V,而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压.交流便于改变电压,以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.二、新课教学 1.变压器原理

[师]出示可拆变压器,引导学生观察,变压器主要由哪几部分构成?

[生]变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接,叫原线圈(初级线圈),另一个线圈跟负载连接,叫副线圈(次级线圈).两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.[师]画出变压器的结构示意图和符号,如下图所示:

[演示]将原线圈接照明电源,交流电压表接到不同的副线圈上,观察交流电压表是否有示数?

[生]电压表有示数且示数不同.[师]变压器原、副线圈的电路并不相同,副线圈两端的交流电压是如何产生的?请同学们从电磁感应的角度去思考.[生]在原线圈上加交变电压U1,原线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈,也穿过副线圈,在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的,在副线圈中就产生交变电流,它也在铁芯中产生交变的磁通量,在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.[师]物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.[生]变压器的铁芯起什么作用?

[师]如果无铁芯,并排放置的原副线圈也发生互感现象,但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方,漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯,由于磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,大大提高了变压器的效率.[生]原副线圈中,感应电动势大小跟什么有关系? [师]与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.师生共同活动:

1. 实验探究得出理想变压器得变比关系 2. 推导理想变压器的变压比公式.设原线圈的匝数为N1,副线圈的匝数为N2,穿过铁芯的磁通量为Φ,则原副线圈中产生的感应电动势分别为

E1=N1Δ

1ΔtΔ2 ΔtE2=N2在忽略漏磁的情况下,ΔΦ1=ΔΦ2,由此可得

E1N1 E2N2在忽略线圈电阻的情况下,原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等,则有U1=E1;副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等,则有U2=E2.于是得到

U1N1 U2N2[师]请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫理想变压器?(2)什么叫升压变压器?(3)什么叫降压变压器?

(4)电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器?

[生1]忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器,叫做理想变压器.[生2]当N2>N1时,U2>U1,这样的变压器叫升压变压器.[生3]当N2<N1时,U2<U1,这样的变压器叫降压变压器.[生4]电视机里的变压器将220 V电压升高到10000 V以上属升压变压器;复读机的变压器将220 V电压降到6 V,属于降压变压器.[师]理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系? [生]P出=P入

[师]若理想变压器只有一个副线圈,则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系? [生]据P出=U2I2,P入=U1I1及P出=P入得: U2I2=U1I1

则:I1U2N2 I2U1N1[师]绕制原副线圈的导线粗细一样吗?

[生]粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小,用较细的导线;低压线圈匝数少而通过的电流大,用较粗的导线.2.几种常见的变压器

[师]变压器的种类很多,请同学们阅读教材,了解几种常见的变压器,并回答下列问题:

(1)自耦变压器有何特点?

(2)自耦变压器如何作升压变压器?又如何作降压变压器?(3)互感器分为哪几类?

(4)电压互感器的作用是什么?(5)电流互感器的作用是什么?

[生1]自耦变压器只有一个线圈,滑动头位置变化时,输出电压会连续发生变化.[生2]若把整个线圈作副线圈,线圈的一部分作原线圈,为升压变压器;若把线圈的一部分作副线圈,整个线圈作原线圈,为降压变压器.[生3]互感器分为两类,即电压互感器和电流互感器.[生4]电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中,副线圈上接入交流电压表,根据电压表测得的电压U2和变压比,就可以算出高压电路中的电压.[生5]电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中,副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比,可以算出被测电路中的电流.三、小结

本节课主要学习了以下内容: 1.变压器主要由铁芯和线圈组成.2.变压器可改变交变电的电压和电流,利用了原副线圈的互感现象.3.理想变压器:忽略一切电磁损耗,有 P输出=P输入 U1N1IN

12 U2N2I2N14.日常生活和生产中使用各种类型的变压器,但它们遵循同样的原理.四、作业

五、板书设计

物理教学设计变压器

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