高中物理-4 變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)

一、基本信息

學(xué)校

課名變壓器教師姓名

學(xué)科（版本）人教版選修3-2章節(jié)第五章第四節(jié)

學(xué)時(shí)一課時(shí)年級(jí)高二

二、教學(xué)目標(biāo)

1.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）通過(guò)實(shí)驗(yàn)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。

2.過(guò)程與方法：

在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問(wèn)題、解

決問(wèn)題的能力。

3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)：

（1）使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的。

（2）激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，使他們了解變壓器在生活中的應(yīng)用。

（3）進(jìn)行科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法的教育，了解理想化模型在物理學(xué)研究中的

重要性。

【高考要求】II級(jí)：對(duì)所列知識(shí)要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用

知識(shí)點(diǎn)了解認(rèn)識(shí)理解應(yīng)用

變壓器的構(gòu)造J

變壓器的工作原理V

理想變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系、電流關(guān)

系及功率關(guān)系

三、教學(xué)重難分析及解決措施

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；

難點(diǎn)：變壓器的動(dòng)態(tài)分析。

解決方案：從日常生活中常見(jiàn)現(xiàn)象入手，通過(guò)實(shí)例和演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律，知識(shí)傳授遵循

由簡(jiǎn)到繁，由淺入深，由定性到定量，從個(gè)別到一般的循序漸進(jìn)的原則，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，

掌握重點(diǎn)，在進(jìn)行變壓器的動(dòng)態(tài)分析講解時(shí)，注重解題方法與思路的講解，使學(xué)生形成這種

題型的解即思維，突破難點(diǎn)。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)

一、展示學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道變壓器的構(gòu)造，了解變壓器的應(yīng)用。

2.知道變壓器的工作原理。

3.理解理想變壓器原、副線(xiàn)圈中電壓、電流和匝數(shù)的關(guān)系及功率。

二、進(jìn)行預(yù)習(xí)問(wèn)題反饋，通過(guò)平板的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能展示同學(xué)的預(yù)習(xí)答題情況，

并展示每一道預(yù)習(xí)檢測(cè)題的考察知識(shí)點(diǎn)

三、新課教學(xué)

（一）變壓器的結(jié)構(gòu)及原理

1.讓同學(xué)們利用平板進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行變壓器的構(gòu)造及常見(jiàn)變壓器的圖片進(jìn)行搜索,

然后結(jié)合預(yù)習(xí)的變壓器原理的進(jìn)行總結(jié)，由同學(xué)展示進(jìn)行變壓器的構(gòu)造及原理的

分析講解，教師補(bǔ)充點(diǎn)評(píng)。

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：

2.變壓器的原理：互感,電能一磁場(chǎng)能一電能的轉(zhuǎn)化。

3.理想變壓器PFP2

（二）變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)關(guān)系

1.學(xué)生通過(guò)平板觀(guān)看演示實(shí)驗(yàn)的視頻。

2.由學(xué)生代表上臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作展示。通過(guò)兩種實(shí)驗(yàn)方式的結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)分

析對(duì)比，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。并實(shí)驗(yàn)步驟：

結(jié)論：通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納分析u、s和〃I、物之間的定量關(guān)系=

當(dāng)nKm時(shí)，可得出UKL,該變壓器為升壓變壓器。1%%

當(dāng)時(shí)，可得出U〉U2,該變壓器為升壓變壓器。

（三）變壓器線(xiàn)圈兩端的功率關(guān)系

我們可以把實(shí)際的變壓器抽象成理想變壓器-----個(gè)沒(méi)有能量損耗的理想

變壓器。即P片P出o

學(xué)生活動(dòng)：自主推導(dǎo)理想變壓器原副線(xiàn)圈電流與匝數(shù)的關(guān)系

理想變壓器輸入的電功率等于輸出的電功率，即Pi=P2,UJkLL

由此得：4=幺=%

，2U\%

所以，理想變壓器的原副線(xiàn)圈的電流跟他們的匝數(shù)成反比。公式：4_=衛(wèi)

n,

（四）【典例分析】

1.理想變壓器的常規(guī)理解

［例1］理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為10：1,以下說(shuō)法中正確的是（）

A.穿過(guò)原、副線(xiàn)圈每一匝磁通量之比是10：1

B.穿過(guò)原、副線(xiàn)圈每一匝磁通量的變化率相等

C.原、副線(xiàn)圈每一更產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為10：1

D..正常,工作時(shí)原、副線(xiàn)圈的輸入、輸出功率之比為1：1

學(xué)生通過(guò)平板完成習(xí)題，并提交選擇題的答案，要求限時(shí)完成，并通過(guò)平

板的統(tǒng)計(jì)功能顯示同學(xué)的選項(xiàng)分布及正確率，并請(qǐng)第一個(gè)并且正確的同學(xué)進(jìn)行

該題的講解，教師補(bǔ)充。

2.變壓器中的三種關(guān)系

【例2】一理想變壓器，原線(xiàn)圈匝數(shù)川=1100,接在電壓為220V的交流電

源上，當(dāng)它對(duì)11只并聯(lián)的“36V,60W”燈泡供電時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由此可

知該變壓器副線(xiàn)圈的匝數(shù)也,通過(guò)原線(xiàn)圈的電流/]=A

學(xué)生通過(guò)平板完成習(xí)題，并提交填空的答案，要求限時(shí)完成，并通過(guò)平板

的展示功能顯示同學(xué)的答案，并請(qǐng)第一個(gè)并且正確的同學(xué)在完成后上臺(tái)進(jìn)行板

演該題的解題過(guò)程并進(jìn)行該題的講解，教師補(bǔ)充。

3.理想變壓器的常規(guī)考查

【例3】一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比川：n2=ll：5.原線(xiàn)圈與正弦交變

電源連接，輸入電壓〃如圖所示.副線(xiàn)圈僅接入一個(gè)10C的電阻.則（）

A.流過(guò)電阻的電流是20A

與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是10（h/2V

O

經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6X10,JU/2\以出1丸

-22OJ2

D.變壓器的輸入功率是IXIO,W

學(xué)生在演草本上完成習(xí)題的解題過(guò)程，要求限時(shí)完成，并通過(guò)平板的的照

相功能將解題過(guò)程上傳展示出來(lái)，并請(qǐng)自愿的同學(xué)針對(duì)他的解題過(guò)程進(jìn)行講解,

然后同學(xué)開(kāi)始進(jìn)行搶答式的糾錯(cuò)，最后教師補(bǔ)充。

4.理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析

【微思考】

1.我們家庭中的插座電壓為220V,當(dāng)用電器增多時(shí)測(cè)得電壓還是220V,為什么電

壓沒(méi)發(fā)生變化？

2.理想變壓器將電能由原線(xiàn)圈傳給副線(xiàn)圈時(shí),是用戶(hù)消耗多少電能原線(xiàn)圈就提供

多少電能,還是原線(xiàn)圈提供多少電能用戶(hù)就消耗多少電能?為什么？

通過(guò)兩個(gè)生活常識(shí)的快速思考搶答，總結(jié)變壓器的電壓、電流、功率的因果關(guān)

系。

U2由U1和匝數(shù)比決定；h由12決定;P1由P2決定

[例4]一理想變壓器的原線(xiàn)圈上接有正弦交變電壓，其最大值保持不變,

副線(xiàn)圈有可調(diào)電阻R。設(shè)原線(xiàn)圈的電流為輸入功率為P,副線(xiàn)圈的電流為72，

輸出功率為P2.當(dāng)R增大時(shí)（）

A.4減小，Pi增大B.人減小，Pi減小

C./2增大，尸2減小D./2增大，尸2增大

學(xué)生通過(guò)平板完成習(xí)題，并提交選擇題的答案，要求限時(shí)完成，并通過(guò)平

板的統(tǒng)計(jì)功能顯示同學(xué)的選項(xiàng)分布及正確率，教師針對(duì)變壓器的動(dòng)態(tài)分析進(jìn)行

解題方法指導(dǎo)。

旦」也u

h2

U2nzR負(fù)代Pl=P2(hUl=LU?)、

U2

決定決定決定

Pl=11U1

11

（五）【當(dāng)堂訓(xùn)練】

學(xué)生限時(shí)完成，并且將答案通過(guò)平板進(jìn)行提交，教師通過(guò)平板的統(tǒng)計(jì)功能了解

學(xué)生的答題情況，并作針對(duì)性的講解。

L理想變壓器原、副線(xiàn)圈的電流為/1、/2,電壓為5、5,功率為Pl、P2,關(guān)于

它們的關(guān)系，正確的是（）

A.%由A決定B.S與負(fù)載有關(guān)

C.Pi由P2決定D.Ui由3決定

2.理想變壓器的原線(xiàn)圈的匝數(shù)為110匝，副線(xiàn)圈匝數(shù)為660匝，若原線(xiàn)圈接在6V

的電池上，則副線(xiàn)圈兩端電壓為（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想變壓器原線(xiàn)圈接交流、副線(xiàn)圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加

為原來(lái)的2倍（）

A.次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍

B.初級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍

C.負(fù)載電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D.副線(xiàn)圈匝數(shù)和負(fù)載電阻均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

4.（多選）如圖甲所示，變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為3：1,L、L2、L3為二個(gè)規(guī)格

均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓u的圖

像如圖乙所示。則以下說(shuō)法中正確的是

（）

A.電壓表的示數(shù)為27V2V

B.三只燈泡均能正常發(fā)光

C.電流表的示數(shù)為2A

D.變壓器副線(xiàn)圈兩端交變電流的頻率為50Hz

5.（多選）（2014?濟(jì)南高二檢測(cè)）如圖所示為一理想變壓器,K為單刀雙擲開(kāi)關(guān),P

為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,U1為加在原線(xiàn)圈上的電壓,h為通過(guò)原線(xiàn)圈的電流,則

()

A.保持Ui及P的位置不變,K由a合到b時(shí),h將增大

B.保持P的位置及Ui不變,K由b合到a時(shí),R消耗

功率將減小

C.保持Ui不變,K合在a處，使P上滑,h將增大

D.保持P的位置不變,K合在a處，若Ui增大,h將增大

（六）【小結(jié)】

本節(jié)的思維導(dǎo)圖

（七）【作業(yè)】學(xué)生自行完成本節(jié)自己的思維導(dǎo)圖，并總結(jié)變壓器動(dòng)態(tài)分析的解

題步驟，完成相應(yīng)練習(xí)題。

【板書(shū)設(shè)計(jì)】

5.4變壓器________

一、變壓器的結(jié)構(gòu)3J

1、構(gòu)造：閉合鐵芯、原線(xiàn)圈、副線(xiàn)圈2、符號(hào)：5柔5

二、變壓器的工作原理招

1、互感現(xiàn)象一rlI—

2、能量轉(zhuǎn)化：電能一一磁場(chǎng)能一一電能

三、實(shí)驗(yàn)：探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

四、理想變壓器

1、定義：沒(méi)有能量損失的變壓器

2、電壓關(guān)系：力=區(qū)

U2n2

3、功率關(guān)系：P片P出

71_n2

4、電流關(guān)系：刀=丁

學(xué)情分析:

學(xué)生基礎(chǔ)一般，對(duì)前面電磁感應(yīng)還不是特別理解，但腦

海里已有一定的印象，需要教師在講解變壓器原理時(shí)需要多

引導(dǎo)，讓學(xué)生在電磁感應(yīng)理論的基礎(chǔ)上理解什么是互感現(xiàn)象？

為什么原、副線(xiàn)圈之間沒(méi)有載流導(dǎo)線(xiàn)的連接，副線(xiàn)圈中還可

以輸出電流？使學(xué)生再次體會(huì)交變電流與恒定電流的區(qū)別，

以及交流電的特點(diǎn)。

學(xué)生對(duì)變壓器會(huì)感覺(jué)比較陌生，教學(xué)中課根據(jù)實(shí)際情況

向?qū)W生進(jìn)行介紹，如圖片、實(shí)物，以及利用是多媒體設(shè)備展

示相關(guān)的視頻資源，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和開(kāi)闊學(xué)生的眼

界。

效果分析：

本節(jié)課學(xué)生進(jìn)行了自主學(xué)習(xí)、合作探究、小組實(shí)驗(yàn)、學(xué)生板演講

解、平板互動(dòng)等方式，通過(guò)平板電腦的數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng)來(lái)看，本節(jié)課學(xué)

生的知識(shí)掌握的程度效果較為理想，但個(gè)別難點(diǎn)比如變壓器與交變電

流的知識(shí)的結(jié)合、變壓器的動(dòng)態(tài)分析及學(xué)生的審題扔需通過(guò)后續(xù)的訓(xùn)

練進(jìn)一步強(qiáng)化提升。

在課堂教學(xué)氛圍中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)參與度很好，但是小組的合

作學(xué)習(xí)仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，本節(jié)課由于平板智慧系統(tǒng)的使用，小組的合

作交流較少。

在本節(jié)課當(dāng)中，也貫穿了較多的多媒體信息技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用，從

效果來(lái)看給學(xué)生帶來(lái)了比較直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，將抽象的問(wèn)題的具體化。

變壓器教材分析：

《變壓器》是物理選修3—2第五章《交變電流》第4節(jié)的內(nèi)

容。變壓器也是交流電路中常見(jiàn)的一種電器設(shè)備,它是建立在電磁

感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，是電磁感應(yīng)教學(xué)的進(jìn)一步延伸，同時(shí)，是遠(yuǎn)

距離輸電不可缺少的裝置，為學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電奠定了基礎(chǔ)，所以

這一節(jié)在物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中起著承上啟下的重要作用。即是本章

重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是高考的熱點(diǎn)之一。

評(píng)測(cè)練習(xí)：

【當(dāng)堂訓(xùn)練】

1.理想變壓器原、副線(xiàn)圈的電流為312,電壓為5、S,功率為Pl、P2,關(guān)于

它們的關(guān)系，正確的是（）

A./2由/1決定B.U2與負(fù)載有關(guān)

C.Pi由P2決定D.L/i由U2決定

2.理想變壓器的原線(xiàn)圈的匝數(shù)為110匝，副線(xiàn)圈匝數(shù)為660匝，若原線(xiàn)圈接在6V

的電池上，則副線(xiàn)圈兩端電壓為（）

A.36VB.6VC.lVD.0V

3.一理想變壓器原線(xiàn)圈接交流、副線(xiàn)圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加

為原來(lái)的2倍（）

A.次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍

B.初級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)增加為原來(lái)的2倍

C.負(fù)載電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D.副線(xiàn)圈匝數(shù)和負(fù)載電阻均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

4.（多選）如圖甲所示，變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為3：1,L、Lz、L3為三個(gè)規(guī)格

均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端交變電壓u的圖

像如圖乙所示。則以下說(shuō)法中正確的是（）

D.變壓器副線(xiàn)圈兩端交變電流的頻率T

為50Hz

5.（多選）（2014?濟(jì)南高二檢測(cè)）如圖所示為一理想變壓器,K—

為單刀雙擲開(kāi)關(guān),P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,Ui為加在原線(xiàn)依

圈上的電壓,L為通過(guò)原線(xiàn)圈的電流,則（）

A.保持Ui及P的位置不變,K由a合到b時(shí),h將增大

B.保持P的位置及Ui不變,K由b合到a時(shí),R消耗功率將減小

C.保持Ui不變,K合在a處，使P上滑,L將增大

D.保持P的位置不變,K合在a處，若Ui增大,h