人教版選修21第四章第二節(jié) 變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)

變壓器教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析1由于本節(jié)有一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。因此，應(yīng)該突出“探究”得出結(jié)論。2對(duì)于變壓器的工作原理，通過演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在電磁學(xué)的基礎(chǔ)上理解它。使學(xué)生再次體會(huì)，交流電與直流電的區(qū)別和交流電的優(yōu)點(diǎn)。3由于變壓器在實(shí)際生活生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，教學(xué)中結(jié)合多媒體手段，多與實(shí)際相聯(lián)系。二、學(xué)生分析1高二學(xué)生邏輯思維、歸納總結(jié)能力已經(jīng)日漸提高，掌握了一定的科學(xué)研究方法，對(duì)于探究類的實(shí)驗(yàn)也不再陌生。2已經(jīng)學(xué)習(xí)了互感現(xiàn)象和交變電流，對(duì)電磁學(xué)研究方法有一些了解，所以理論分析學(xué)生應(yīng)該能夠做出。三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、知道變壓器的構(gòu)造2、理解變壓器的原理3、掌握理想變壓器原副線圈中電壓、電流及功率的關(guān)系過程與方法通過實(shí)驗(yàn)的探究讓學(xué)生分析變壓器原副線圈的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)得出結(jié)論四、重點(diǎn)與難點(diǎn)1、變壓器的原理 2、理想變壓器原副線圈中電壓、電流及功率的關(guān)系五、設(shè)計(jì)思想本節(jié)課采用理論推理和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方法。不斷創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生思考。通過小演示實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生對(duì)線圈作用的思考，引入本節(jié)課題。老師實(shí)物展示變壓器的結(jié)構(gòu)后，利用演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引出變壓器的原理。而后提出探究課題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。整個(gè)過程由老師與學(xué)生共同完成，注重過程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，突破教學(xué)難點(diǎn)。得出結(jié)論后通過學(xué)生自己的理論分析加深對(duì)結(jié)論的理解，練習(xí)及時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果，突出了重點(diǎn)。電流與匝數(shù)的關(guān)系是由學(xué)生自己分析得出。六、教具和媒體多媒體課件，學(xué)生電源、可拆變壓器，多用電表、額定電壓為4.2V的燈泡等七、教學(xué)過程（一）新課引入通過對(duì)日常生活中一些用電器額定電壓的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生思考如何把我們的220V生活電壓轉(zhuǎn)變成不同用電器的額定電壓？然后再簡介生活中常見的變壓器 （圖片展示）從而引出本節(jié)課題變壓器（二）新課學(xué)習(xí)n1n2一、變壓器的構(gòu)造構(gòu)造：閉合鐵芯 原線圈(初級(jí)線圈) 副線圈(次級(jí)線圈)二、變壓器的工作原理-互感現(xiàn)象通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生分析得到變壓器的原理互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)，原線圈中電流的大小、方向不斷變化，在鐵芯中激發(fā)的磁場也不斷變化，變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了： 電能 磁場能 電能轉(zhuǎn)化(U1、I1) (變化的磁場) ( U2、I2)實(shí)驗(yàn)探究探究原副線圈兩端電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)V1V2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)電壓和原線圈匝數(shù)不變?cè)€圈副線圈n1=100n2=200n2=800n2=1400U1=U2=與當(dāng)今“教師”一稱最接近的“老師”概念，最早也要追溯至宋元時(shí)期。金代元好問示侄孫伯安詩云：“伯安入小學(xué)，穎悟非凡貌，屬句有夙性，說字驚老師?！庇谑强矗卧獣r(shí)期小學(xué)教師被稱為“老師”有案可稽。清代稱主考官也為“老師”，而一般學(xué)堂里的先生則稱為“教師”或“教習(xí)”?？梢?，“教師”一說是比較晚的事了。如今體會(huì)，“教師”的含義比之“老師”一說，具有資歷和學(xué)識(shí)程度上較低一些的差別。辛亥革命后，教師與其他官員一樣依法令任命，故又稱“教師”為“教員”。U2=U2=電壓和副線圈匝數(shù)不變電壓原線圈副線圈n2=200U1=n1=100U2=n1=400U2=實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)原副線圈兩端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)比。理論分析：比較理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合誤差分析，引出理想變壓器的概念理想變壓器模型-理想化模型沒有能量損失的變壓器實(shí)際上變壓器的效率都是比較高的，特別是電力設(shè)備中的巨大變壓器，在滿負(fù)荷工作時(shí)效率可以達(dá)到97%99%，所以理論研究時(shí)我們把它當(dāng)成100%（理想變壓器）是沒有問題的。三、理想變壓器的變壓規(guī)律理想變壓器原副線圈的端電壓之比等于這兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比U1/U2= n1/n2分類：n2 n1 U2U1 -升壓變壓器唐宋或更早之前，針對(duì)“經(jīng)學(xué)”“律學(xué)”“算學(xué)”和“書學(xué)”各科目，其相應(yīng)傳授者稱為“博士”，這與當(dāng)今“博士”含義已經(jīng)相去甚遠(yuǎn)。而對(duì)那些特別講授“武事”或講解“經(jīng)籍”者，又稱“講師”?！敖淌凇焙汀爸獭本瓰閷W(xué)官稱謂。前者始于宋，乃“宗學(xué)”“律學(xué)”“醫(yī)學(xué)”“武學(xué)”等科目的講授者；而后者則于西晉武帝時(shí)代即已設(shè)立了，主要協(xié)助國子、博士培養(yǎng)生徒?！爸獭痹诠糯粌H要作入流的學(xué)問，其教書育人的職責(zé)也十分明晰。唐代國子學(xué)、太學(xué)等所設(shè)之“助教”一席，也是當(dāng)朝打眼的學(xué)官。至明清兩代，只設(shè)國子監(jiān)（國子學(xué)）一科的“助教”，其身價(jià)不謂顯赫，也稱得上朝廷要員。至此，無論是“博士”“講師”，還是“教授”“助教”，其今日教師應(yīng)具有的基本概念都具有了。n2 n1 U2 U1 -降壓變壓器四、理想變壓器的變流規(guī)律理想變壓器輸入功率等于輸出功率P入= P出U1I1=U2I2理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比 （此公式只適用于一個(gè)副線圈的變壓器）五、課堂練習(xí)例1：理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101，以下說法中正確的是()A穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是101B穿過原、副線圈每一匝磁通量的變化率相等C原、副線圈每一匝產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值之比為101D正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為11例2：一輸入電壓為220 V，輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞為獲知此變壓器原、副線圈匝數(shù)，某同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上新繞了5匝線圈如圖所示，然后將原線圈接到220 V交流電源上，測(cè)得新繞線圈的端電壓為1 V，按理想變壓器分析，該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為()A.1100,360 B.1100,180 C.2200,180 D.2200,360（三）小結(jié)1.變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.理想變壓器的理想化模型及功率傳輸規(guī)律3.理想變壓器的變壓和變流規(guī)律八、教學(xué)后記本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，不斷為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生自然而然得到變壓器的作用、原理，通過實(shí)驗(yàn)得到定量結(jié)論。對(duì)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)并不感到突然和困難。本節(jié)課運(yùn)用理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的教學(xué)方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)不斷為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)腦、動(dòng)