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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三4.2《變壓器》 WORD教案2 教學(xué)目標(biāo)　　　　　 一、知識(shí)目標(biāo) 1．知道變壓器的構(gòu)造。理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理。 2．理解理想變壓器原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問(wèn)題。 3．知道課本中介紹的幾種常見(jiàn)的變壓器。 二、技能目標(biāo) 1．用電磁感應(yīng)去理解變壓器的工作原理，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。 2．講解理想變壓器使學(xué)生了解建立物理模型的意義。 三、情感態(tài)度目標(biāo) 1．使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的。 2．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)　　　 變壓器工作原理。 變壓器是如何將原線圈的電能傳輸給副線圈的。 教學(xué)方法　　　　　 實(shí)驗(yàn)探究、演繹推理。 教學(xué)用具　　　　　 可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡、自耦變壓器、調(diào)壓器、導(dǎo)線等。 引入新課　　　　　 [師]生產(chǎn)生活中使用的各種用電設(shè)備，需要的電壓不是都一樣的。家用電器用220V電壓，機(jī)床動(dòng)力用380V，照明燈用36V安全電壓，電子管燈絲用6.3V電壓,電視顯像管用1萬(wàn)多伏的電壓,等等。在由統(tǒng)一的供電線路供電情況下,為了適應(yīng)這些不同電壓的需要,就要有一種改變電壓的設(shè)備——變壓器。這一節(jié)我們就要來(lái)了解一下變壓器的構(gòu)造及其工作原理等原理。 新課教學(xué)　　　　　 1．變壓器原理 [師]出示可拆變壓器，引導(dǎo)學(xué)生觀察，變壓器主要由哪幾部分構(gòu)成？ [生]變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的。一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈(初級(jí)線圈)，另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈(次級(jí)線圈)。兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。 [師]畫(huà)出變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)，如下圖所示： 　　　 [演示]將原線圈接照明電源，交流電壓表接到不同的副線圈上，觀察交流電壓表是否有示數(shù)。 [生]電壓表有示數(shù)且示數(shù)不同。 [師]變壓器原、副線圈的電路并不相同，副線圈兩端的交流電壓是如何產(chǎn)生的？請(qǐng)同學(xué)們從電磁感應(yīng)的角度去思考。 [生]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。 [師]物理上把原、副線圈中由有交變電流而發(fā)生的互相感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象。互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。 [生]變壓器的鐵芯起什么作用？ [師]如果無(wú)鐵芯，并排放置的原、副線圈也發(fā)生互感現(xiàn)象，但原、副線圈所激發(fā)的交變磁場(chǎng)的磁感線只有一小部分穿過(guò)對(duì)方，漏失的磁感線不會(huì)在原、副線圈中傳送電能。如有鐵芯，由于磁化，絕大部分磁感線集中在鐵芯內(nèi)部，大大提高了變壓器的效率。 [生]原、副線圈中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小跟什么有關(guān)系？ [師]與線圈中磁通量變化率及線圈匝數(shù)成正比。 師生共同活動(dòng)： (1)實(shí)驗(yàn)探究得出理想變壓器的變壓比關(guān)系。 (2)推導(dǎo)理想變壓器的變壓比公式。 設(shè)原線圈的匝數(shù)為N1，副線圈的匝數(shù)為N2，穿過(guò)鐵芯的磁通量為Φ，則原副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為 E1＝N1 E2＝N2 在忽略漏磁的情況下，ΔΦ1＝ΔΦ2，由此可得 ＝ 在忽略線圈電阻的情況下，原線圈兩端的電壓U1與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1相等，則有U1＝E1；副線圈兩端的電壓U2與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2相等，則有U2＝E2。于是得到 ＝ [師]請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，回答下列問(wèn)題： (1)什么叫理想變壓器？ (2)什么叫升壓變壓器？ (3)什么叫降壓變壓器？ (4)電視機(jī)里的變壓器和復(fù)讀機(jī)里的變壓器各屬于哪一類變壓器？ [生1]忽略原、副線圈的電阻和各種電磁能量損失的變壓器，叫做理想變壓器。 [生2]當(dāng)N2＞N1時(shí)，U2＞U1，這樣的變壓器叫升壓變壓器。 [生3]當(dāng)N2＜N1時(shí)，U2＜U1，這樣的變壓器叫降壓變壓器。 [生4]電視機(jī)里的變壓器將220 V電壓升高到10 000 V以上屬升壓變壓器；復(fù)讀機(jī)的變壓器將220 V電壓降到6 V，屬于降壓變壓器。 [師]理想變壓器原線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關(guān)系？ [生]P出＝P入 [師]若理想變壓器只有一個(gè)副線圈，則原副線圈中的電流I1與I2有什么關(guān)系？ [生]據(jù)P出＝U2I2，P入＝U1I1及P出＝P入得： U2I2＝U1I1 則：＝＝ [師]繞制原副線圈的導(dǎo)線粗細(xì)一樣嗎？ [生]粗細(xì)不一樣。高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，用較細(xì)的導(dǎo)線；低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，用較粗的導(dǎo)線。 2．幾種常見(jiàn)的變壓器 [師]變壓器的種類很多，請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，了解幾種常見(jiàn)的變壓器，并回答下列問(wèn)題： (1)互感器分為哪幾類？ (2)電壓互感器的作用是什么？ (3)電流互感器的作用是什么？ [生1]互感器分為兩類，即電壓互感器和電流互感器。 [生2]電壓互感器用來(lái)把高電壓變成低電壓。它的原線圈并聯(lián)在高壓電路中，副線圈上接入交流電壓表，根據(jù)電壓表測(cè)得的電壓U2和變壓比，就可以算出高壓電路中的電壓。 [生3]電流互感器用來(lái)把大電流變成小電流。它的原線圈串聯(lián)在被測(cè)電路中，副線圈上接入交流電流表。根據(jù)電流表測(cè)得的電流I2和變流比，可以算出被測(cè)電路中的電流。 課堂小結(jié)　　　　　 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容： 1．變壓器主要由鐵芯和線圈組成。 2．變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原、副線圈的互感現(xiàn)象。 3．理想變壓器：忽略一切電磁損耗，有 P輸出＝P輸入 ＝　　?。? 4．日常生活和生產(chǎn)中使用各種類型的變壓器，但它們遵循同樣的原理。 作業(yè)　　　　　　　 (略) 　變壓器 變壓器