高中人教物理選擇性必修二(教案)變壓器

1、 4/4變壓器【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的工作原理。2理解理想變壓器原、副線(xiàn)圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問(wèn)題。3了解變壓器在生活中的應(yīng)用。（二）過(guò)程與方法經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，發(fā)現(xiàn)變壓器的工作規(guī)律。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)1激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，進(jìn)行科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法的教育【教學(xué)重難點(diǎn)】1重點(diǎn)：理想變壓器原副線(xiàn)圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；2難點(diǎn)：理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)關(guān)系的分析推導(dǎo)。【教學(xué)準(zhǔn)備】課件、可拆變壓器、6W日光燈管、萬(wàn)用表、交流毫安表、鋸條、小燈泡、定值電阻、漆包線(xiàn)、學(xué)生電源、9V干電池【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)探究、思考討論【教學(xué)過(guò)程】一、創(chuàng)

2、設(shè)情境，激趣導(dǎo)入1演示實(shí)驗(yàn)：一節(jié)9V電池能點(diǎn)亮日光燈管么？先展示一節(jié)干電池不能點(diǎn)亮日光燈管，中間連接一個(gè)裝置后，用鋼鋸條作為開(kāi)關(guān)，學(xué)生能夠觀(guān)察到燈管連續(xù)閃爍。引發(fā)學(xué)生思考：這個(gè)裝置起到了什么作用？（改變電壓）展示生活中一些常見(jiàn)的變壓器圖片（手機(jī)充電器、變電站、筆記本電腦適配器等），很多地方都要改變電壓。我們把這些能夠改變電壓的裝置稱(chēng)為：變壓器。二、了解變壓器的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察可拆變壓器的構(gòu)造，知道下列物理名稱(chēng)：線(xiàn)圈：一個(gè)線(xiàn)圈跟電源連接，叫原線(xiàn)圈，另一個(gè)線(xiàn)圈跟負(fù)載連接，叫副線(xiàn)圈。鐵芯：由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。展示變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和畫(huà)出符號(hào)，如下圖所示：三、變壓器的工作原理為什么憑借兩個(gè)線(xiàn)

3、圈，一根鐵芯就可以改變電壓呢？這樣的結(jié)構(gòu)其背后的科學(xué)原理是什么呢？電流可以“看見(jiàn)”，如日光燈管，電流也可以“聽(tīng)見(jiàn)”，如音箱。用兩個(gè)線(xiàn)圈互感傳遞革命人永遠(yuǎn)是年輕歌曲，學(xué)生思考為什么副線(xiàn)圈能夠唱歌？學(xué)生回答思考：互感現(xiàn)象。將鋼鋸條開(kāi)關(guān)拿走，換成普通開(kāi)關(guān)，為何小燈泡只閃了一下？學(xué)生觀(guān)察日光燈管的發(fā)光情況，比較思考。（鋼鋸條開(kāi)關(guān)在拖動(dòng)過(guò)程中接觸不良，使得原線(xiàn)圈電流不斷變化，進(jìn)而產(chǎn)生了互感現(xiàn)象）小結(jié)：變壓器的工作原理互感。（解釋了兩個(gè)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因）提問(wèn)：通過(guò)互感現(xiàn)象，電能從原線(xiàn)圈傳遞到副線(xiàn)圈，鐵芯又起到什么作用呢？學(xué)生體驗(yàn)：將無(wú)線(xiàn)傳聲的兩個(gè)線(xiàn)圈，插入鐵芯，比較音樂(lè)聲音的大小變化。體會(huì)：磁化和聚磁。

4、四、探究電壓與匝數(shù)的關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)：給原線(xiàn)圈接入手機(jī)音樂(lè)，擴(kuò)音器通過(guò)音頻線(xiàn)連接漆包線(xiàn)，將漆包線(xiàn)纏繞在副線(xiàn)圈上，不斷增加纏繞，體驗(yàn)擴(kuò)音器的音樂(lè)聲音變化。引導(dǎo)學(xué)生思考輸出電壓和那些因素有關(guān)。學(xué)生提出猜想：原線(xiàn)圈匝數(shù)、副線(xiàn)圈匝數(shù)、原線(xiàn)圈加載電壓。指出：由于日常生活中往往是將220V的電壓轉(zhuǎn)化成其它的值，所以我們今天探究的內(nèi)容，將原線(xiàn)圈的電壓控制成2V的交流電。設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究（科學(xué)方法：對(duì)于多變量，采用控制變量法）（1）輸入電壓一定，原線(xiàn)圈匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈匝數(shù)。與成正比（2）輸入電壓一定，副線(xiàn)圈匝數(shù)不變，改變?cè)€(xiàn)圈匝數(shù)。與成反比注意：檢查電路，準(zhǔn)確無(wú)誤后接通學(xué)生電源，提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)安全。記錄數(shù)據(jù)

5、，分析得出探究結(jié)果后用準(zhǔn)確的語(yǔ)言或數(shù)學(xué)公式表述出來(lái)。U1=2V123U2N2123U2N1 1分析：通過(guò)表格和圖像發(fā)現(xiàn)、將它們綜合一下，便有：或，引導(dǎo)學(xué)生思考K的單位，猜想K的值表示什么？K=U1結(jié)論：（在誤差允許的范圍內(nèi)）理論推導(dǎo)：學(xué)生根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)電壓和匝數(shù)的關(guān)系。提出問(wèn)題：對(duì)于一個(gè)升壓變壓器，電壓被升高了，那么電流呢？學(xué)生提出猜想。設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究（副線(xiàn)圈加入負(fù)載，利用交流電流表比較原副線(xiàn)圈的電流）結(jié)論：升壓變壓器，電流反而降低了，在誤差允許的范圍內(nèi)有：提出問(wèn)題：為什么會(huì)這樣呢？小結(jié)：能量守恒，即理想變壓器實(shí)際的變壓器，存在線(xiàn)圈電阻、漏磁和渦流生熱等現(xiàn)象，因此變壓器的效率不可能達(dá)到百分之一百。小結(jié)：沒(méi)有能量損失的變壓器叫做理想變