《電工基礎(chǔ)教案》-變壓器的工作原理及其計(jì)算教案

PAGEPAGE3變壓器的工作原理及其計(jì)算教案課程電工基礎(chǔ)課題授課日期變壓器的工作原理及其計(jì)算授課班級(jí)教學(xué)方法講授、啟發(fā)、演示、對(duì)比總結(jié)相結(jié)合教具多媒體投影儀課時(shí)1課時(shí)教學(xué)目的知識(shí)目標(biāo)：1.了解變壓器的構(gòu)造及其工作原理；2.掌握理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系；3.理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理；4.理解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系，理解電流與匝數(shù)的關(guān)系。能力目標(biāo)：1.用電磁感應(yīng)知識(shí)理解變壓器的工作原理，能應(yīng)用變壓器線圈中電壓與匝數(shù)的關(guān)系分析解決有關(guān)問(wèn)題；2.能夠正確計(jì)算變壓器的變壓比。情感目標(biāo)：1.通過(guò)原副線圈匝數(shù)與線圈電壓關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)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(tǒng)一思想。3.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)變壓器的工作原理及工作規(guī)律；變壓比的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)理解副線圈兩端電壓時(shí)與原線圈頻率相同的交變電流，推導(dǎo)變壓器原、副線圈電流與匝數(shù)的關(guān)系。教材分析變壓器的工作原理及其計(jì)算是本單元的重點(diǎn)內(nèi)容。變壓器是交變電路中常見(jiàn)的一種電器設(shè)備，也是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置。在講解變壓器的原理時(shí)，要積極引導(dǎo)學(xué)生從電磁感應(yīng)的角度理解。要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，變壓器是把電能通過(guò)磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后一般電壓、電流都發(fā)生了變化。變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用。教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實(shí)物或參觀，以開(kāi)闊學(xué)生眼界，增加實(shí)際知識(shí)。

學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)掌握了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的大致規(guī)律，了解了電感現(xiàn)象，為本節(jié)的學(xué)習(xí)打下了理論基礎(chǔ)?？勺孕蓄A(yù)習(xí)課本，了解相關(guān)原理。同時(shí)變壓器的作用神奇，變壓裝置在生活中很常見(jiàn)，應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，利用課余時(shí)間，帶著自己的問(wèn)題，搜集資料了解變壓器教學(xué)過(guò)程備注提出學(xué)習(xí)任務(wù)導(dǎo)入新課：各種用電設(shè)備所需的電壓各不相同，電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要220V的電壓，機(jī)床上的照明燈需要36V的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過(guò)10V，手機(jī)電壓4.2V-4.5V，而電視機(jī)顯像管卻需要10000V以上的高電壓。你知道怎樣改變電壓?jiǎn)?？知道為什么變壓器可以變壓?jiǎn)?？變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。一、課程概述1、本節(jié)研究對(duì)象（1）變壓器的工作原理（2）變壓比的計(jì)算2、本課程性質(zhì)、內(nèi)容及地位本課程是電子電工類應(yīng)用專業(yè)的一門(mén)理論和實(shí)踐相結(jié)合的必修課，其任務(wù)是使學(xué)生掌握電氣技術(shù)人員所必須具備的電工基本理論、分析計(jì)算的基本方法以及一些基本的實(shí)踐操作技能，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)、維修電工技能訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生更加深入地掌握有關(guān)變壓器的知識(shí)，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)更復(fù)雜內(nèi)容的基礎(chǔ)。3、本課程學(xué)習(xí)方法本課程是一門(mén)理論和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)安排學(xué)生邊學(xué)邊做，在做中學(xué)、學(xué)中做，由簡(jiǎn)到繁，由淺入深，先直流后交流，按照循序漸進(jìn)的原則培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。二、講授新課1、變壓器的工作原理變壓器就是利用互感現(xiàn)象來(lái)改變交流電的設(shè)備。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)原理，也就是“電動(dòng)生磁，動(dòng)磁生電”的過(guò)程。在原線圈上加交變電壓U1，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量。這個(gè)交變磁通量既穿過(guò)原線圈，也穿過(guò)副線圈，在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的。所以，兩個(gè)線圈并沒(méi)有直接接觸，通過(guò)互感現(xiàn)象，副線圈也能夠輸出電流。變壓器的變壓原理：（1）電動(dòng)勢(shì)關(guān)系根據(jù)電磁感應(yīng)定律有：由于原、副線圈中具有相同的△φ/t，所以：（2）電壓關(guān)系如果不計(jì)原、副線圈的電阻（理想變壓器），則有：所以：只要匝數(shù)不變就能得到不同的輸出電壓，這就是變壓器的變壓原理。根據(jù)：理論分析：升壓變壓器n2＞n1；降壓變壓器n2＜n1；隔離變壓器n2＜n1（3）電流關(guān)系由于不存在各種電磁能量損失，輸入功率等于輸出功率，P1=P2，即U1·I1=U2·I2所以：2、變壓比的計(jì)算定義：當(dāng)一次繞組上加上額定電壓U1時(shí)，一般規(guī)定此時(shí)二次繞組開(kāi)路電壓將是額定電壓U2，因此可以認(rèn)為，變壓器的電壓比就是匝數(shù)比，變壓器變比用K表示，即：K=U1/U2=N1/N2在三相變壓器中，變壓比規(guī)定為高壓繞組的線電壓與低壓繞組的線電壓之比。鞏固練習(xí)：自測(cè)題課堂小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了變壓器的工作原理及變壓比的計(jì)算，理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生思維的火花。教學(xué)后記：通過(guò)現(xiàn)