2024-2025學(xué)年高中物理 第五章 交變電流 4 變壓器（1）教案 新人教版選修3-2

2024-2025學(xué)年高中物理第五章交變電流4變壓器（1）教案新人教版選修3-2主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理第五章交變電流第四節(jié)：變壓器（1）

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級

3.授課時間：2024年11月20日

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

教學(xué)內(nèi)容：

1.變壓器的定義與原理

-引導(dǎo)學(xué)生理解變壓器的工作原理，包括互感現(xiàn)象和電磁感應(yīng)定律。

-解釋變壓器的構(gòu)造，包括初級線圈、次級線圈和鐵芯。

2.變壓器的種類與用途

-介紹升壓變壓器和降壓變壓器的基本原理和應(yīng)用。

-通過實例說明變壓器在電力傳輸和家用電器中的應(yīng)用。

3.變壓器的電壓、電流關(guān)系

-根據(jù)電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)出理想變壓器的電壓、電流關(guān)系。

-引導(dǎo)學(xué)生通過實驗觀察變壓器變壓和變流的過程。

4.變壓器的效率與損耗

-解釋變壓器的銅損和鐵損概念，計算變壓器的效率。

-探討如何提高變壓器的效率，減少能量損耗。

教學(xué)方法：

1.采用講授法、討論法、實驗法相結(jié)合的教學(xué)方式。

2.使用多媒體教學(xué)資源，如PPT、動畫、視頻等，增強學(xué)生對變壓器工作原理的理解。

3.設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生共同探討變壓器在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點。

教學(xué)評價：

1.課后作業(yè)：布置與變壓器相關(guān)的計算題和思考題，檢驗學(xué)生對課堂所學(xué)知識的掌握。

2.課堂提問：通過提問檢查學(xué)生對變壓器原理、種類、電壓電流關(guān)系等知識點的理解。

3.實驗報告：要求學(xué)生撰寫實驗報告，總結(jié)變壓器實驗的觀察結(jié)果和體會。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)變壓器原理，培養(yǎng)學(xué)生運用電磁感應(yīng)定律分析和解決實際問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

2.實踐與創(chuàng)新：通過設(shè)計變壓器實驗，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)動手操作和觀察能力，鼓勵學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

3.團隊合作：設(shè)置小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在合作中交流觀點，提高溝通能力，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。

4.價值觀：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注變壓器在生活和工業(yè)中的應(yīng)用，認(rèn)識到科技對生活和社會發(fā)展的積極作用，樹立正確的價值觀。

5.信息素養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生利用多媒體資源自主學(xué)習(xí)的能力，提高信息獲取、處理和應(yīng)用的能力，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了電磁感應(yīng)的基本原理，包括法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等。此外，學(xué)生對交流電的基礎(chǔ)知識，如正弦交流電的產(chǎn)生、描述等也有一定的了解。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中二年級的學(xué)生對物理現(xiàn)象和實驗具有較強的好奇心和探究欲望，對實際生活中的應(yīng)用問題尤為關(guān)注。他們在邏輯思維和抽象思維能力方面有所發(fā)展，能夠理解和運用公式進行定量計算。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡通過圖像和動畫直觀理解，有的則偏好通過公式推導(dǎo)深入探究。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解變壓器的工作原理和電壓電流關(guān)系時，學(xué)生可能會對互感現(xiàn)象的理解感到困難，特別是對于變壓器的能量轉(zhuǎn)換過程和效率計算可能會感到抽象。此外，實驗操作中可能會遇到實際觀察結(jié)果與理論預(yù)期不符的情況，需要學(xué)生具備一定的分析問題和解決問題的能力。對于學(xué)習(xí)風(fēng)格偏向直觀學(xué)習(xí)的學(xué)生，可能會在理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)時感到挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.硬件資源：

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、計算機）

-變壓器模型或?qū)嵨?/p>

-電流表、電壓表等實驗器材

-實驗室用具（導(dǎo)線、電源等）

2.軟件資源：

-PPT課件

-變壓器工作原理動畫

-交流電流和電壓模擬軟件

-教學(xué)視頻

3.課程平臺：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)（發(fā)布課程資料、作業(yè)等）

-電子白板或互動式教學(xué)平臺（用于課堂互動）

4.信息化資源：

-電子版教科書

-在線物理教育資源（教學(xué)文章、習(xí)題庫等）

5.教學(xué)手段：

-講授法

-實驗法

-小組合作學(xué)習(xí)

-互動問答

-課堂討論

-課后自主學(xué)習(xí)指導(dǎo)（提供學(xué)習(xí)資料和指導(dǎo)視頻）教學(xué)實施過程1.課前自主探索

-教師活動：通過學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括電子版教科書相關(guān)章節(jié)、預(yù)習(xí)視頻、導(dǎo)學(xué)案等。

-學(xué)生活動：學(xué)生自行預(yù)習(xí)變壓器相關(guān)知識，觀看預(yù)習(xí)視頻，完成導(dǎo)學(xué)案上的基礎(chǔ)題目。

-教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)。

-教學(xué)手段：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、電子教材、預(yù)習(xí)視頻、導(dǎo)學(xué)案。

-作用和目的：激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，為新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況。

2.課中強化技能

a.導(dǎo)入新課

-教師活動：通過展示變壓器實物和日常應(yīng)用實例，引出本節(jié)課主題。

-學(xué)生活動：觀察變壓器實物，聯(lián)系生活實際，思考變壓器的作用。

-教學(xué)方法：直觀教學(xué)法、實例導(dǎo)入。

-教學(xué)手段：變壓器實物、PPT課件。

-作用和目的：吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為新課內(nèi)容做鋪墊。

b.知識講解

-教師活動：使用PPT課件、動畫等資源，詳細(xì)講解變壓器的工作原理、電壓電流關(guān)系等。

-學(xué)生活動：認(rèn)真聽講，記錄重點知識，通過動畫和模型理解變壓器工作原理。

-教學(xué)方法：講授法、動畫演示。

-教學(xué)手段：PPT課件、變壓器工作原理動畫。

-作用和目的：突破本節(jié)課重難點，讓學(xué)生掌握變壓器的基本原理和計算方法。

c.實驗探究

-教師活動：指導(dǎo)學(xué)生進行變壓器實驗，觀察電壓和電流的變化。

-學(xué)生活動：分組進行實驗，記錄數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。

-教學(xué)方法：實驗法、小組合作學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：實驗器材、實驗指導(dǎo)書。

-作用和目的：通過實驗加深對變壓器工作原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和觀察能力。

d.課堂討論

-教師活動：引導(dǎo)學(xué)生討論變壓器在生活中的應(yīng)用，探討變壓器的優(yōu)缺點。

-學(xué)生活動：積極參與討論，分享觀點，從不同角度分析變壓器應(yīng)用。

-教學(xué)方法：課堂討論、小組合作學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：PPT課件、生活實例。

-作用和目的：提高學(xué)生的思維能力和語言表達能力，加深對變壓器作用的認(rèn)識。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動：布置與變壓器相關(guān)的課后作業(yè)，提供學(xué)習(xí)資源，指導(dǎo)學(xué)生進行拓展學(xué)習(xí)。

-學(xué)生活動：完成課后作業(yè)，通過學(xué)習(xí)資源深入理解變壓器知識，嘗試解決實際問題。

-教學(xué)方法：課后自主學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)。

-教學(xué)手段：課后作業(yè)、學(xué)習(xí)資源（電子教材、在線教育資源）。

-作用和目的：鞏固課堂所學(xué)知識，提升學(xué)生的實際應(yīng)用能力，培養(yǎng)深度學(xué)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識與技能：

-學(xué)生掌握了變壓器的基本原理，包括互感現(xiàn)象、電磁感應(yīng)定律等，能夠運用所學(xué)知識解釋變壓器的工作原理。

-學(xué)生能夠運用變壓器的電壓電流關(guān)系進行簡單的計算，解決實際問題時能夠正確應(yīng)用變壓器的相關(guān)知識。

-學(xué)生通過實驗操作，掌握了電流表、電壓表等實驗器材的使用方法，提高了實驗技能和觀察能力。

-學(xué)生能夠分析變壓器在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點，對變壓器的效率、損耗等有一定的了解。

2.過程與方法：

-學(xué)生在自主預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)會了如何利用電子資源和導(dǎo)學(xué)案進行有效學(xué)習(xí)。

-在課堂討論和小組合作中，學(xué)生提高了團隊合作能力和溝通能力，學(xué)會了傾聽他人觀點，表達自己的見解。

-學(xué)生通過實驗探究，掌握了科學(xué)探究的方法，學(xué)會了觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題。

-學(xué)生在課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)中，通過完成作業(yè)和進一步學(xué)習(xí)，提高了自己的深度學(xué)習(xí)能力。

3.情感態(tài)度與價值觀：

-學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，認(rèn)識到物理知識在生活中的重要性，增強了學(xué)習(xí)的積極性。

-學(xué)生在探討變壓器在實際應(yīng)用中的問題時，培養(yǎng)了關(guān)注社會熱點、聯(lián)系生活實際的良好習(xí)慣。

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)變壓器相關(guān)知識，認(rèn)識到科技對生活和社會發(fā)展的積極作用，樹立了正確的價值觀。

4.創(chuàng)新與實踐：

-學(xué)生在實驗探究過程中，敢于提出自己的觀點，勇于嘗試解決問題，培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新精神。

-學(xué)生在解決實際問題時，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識靈活運用，嘗試不同的解決方案，提高了解決問題的能力。

具體表現(xiàn)在以下案例中：

案例1：在課后作業(yè)中，學(xué)生小王遇到了一個關(guān)于變壓器效率的問題。他首先運用所學(xué)知識進行計算，然后通過查閱相關(guān)資料，了解到了提高變壓器效率的方法。在這個過程中，小王不僅鞏固了課堂所學(xué)知識，還學(xué)會了如何將理論知識應(yīng)用于實際。

案例2：在課堂討論環(huán)節(jié)，學(xué)生小李提出了一個關(guān)于變壓器在電力傳輸中應(yīng)用的問題。他積極與同學(xué)交流觀點，分享自己的看法，最終形成了一個較為完善的解決方案。這一過程充分體現(xiàn)了小李的團隊合作能力和創(chuàng)新精神。

案例3：學(xué)生小張在實驗探究過程中，發(fā)現(xiàn)實際觀察結(jié)果與理論預(yù)期不符。在教師的引導(dǎo)下，小張分析了可能的原因，并提出了改進措施。通過這個過程，小張學(xué)會了如何分析問題、解決問題，提高了自己的實踐能力。板書設(shè)計-重點知識點：互感現(xiàn)象、電磁感應(yīng)定律

-詞、句：初級線圈、次級線圈、鐵芯、磁通量變化、感應(yīng)電動勢

2.②變壓器電壓電流關(guān)系

-重點知識點：理想變壓器的電壓、電流關(guān)系（N1/N2=U1/U2=I2/I1）

-詞、句：變壓比、變流比、理想變壓器、能量轉(zhuǎn)換

3.③變壓器應(yīng)用與效率

-重點知識點：升壓變壓器、降壓變壓器、變壓器效率（η=輸出功率/輸入功率）

-詞、句：電力傳輸、家用電器、銅損、鐵損、提高效率

板書設(shè)計：

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第五章交變電流

第四節(jié)變壓器

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|①工作原理|

|初級線圈|

|次級線圈|

|鐵芯|

|磁通量變化|

|感應(yīng)電動勢|

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|②電壓電流關(guān)系|

|變壓比|

|變流比|

|理想變壓器|

|能量轉(zhuǎn)換|

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|③應(yīng)用與效率|

|升壓變壓器|

|降壓變壓器|

|變壓器效率|

|銅損|

|鐵損|

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板書設(shè)計采用簡潔明了的框架結(jié)構(gòu)，突出重點知識點和關(guān)鍵概念，同時留有適當(dāng)?shù)目瞻?，以便于在課堂上根據(jù)學(xué)生的反饋進行補充和拓展。通過清晰的視覺布局，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們更好地理解和記憶變壓器相關(guān)知識。典型例題講解例題1：已知理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為N1，次級線圈匝數(shù)為N2，初級線圈電壓為U1，次級線圈電壓為U2。求次級線圈的電流I2。

解題思路：根據(jù)理想變壓器的電壓電流關(guān)系公式N1/N2=U1/U2=I2/I1，可以推導(dǎo)出I2=I1*(N1/N2)。

例題2：一個理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為100匝，次級線圈匝數(shù)為50匝。若初級線圈電壓為220V，求次級線圈的電壓。

解題思路：根據(jù)變壓比公式N1/N2=U1/U2，代入N1=100，N2=50，U1=220V，可以求得U2=U1*(N2/N1)=220V*(50/100)=110V。

例題3：一個理想變壓器的初級線圈匝數(shù)為200匝，次級線圈匝數(shù)為100匝。若初級線圈電流為2A，求次級線圈的電流。

解題思路：根據(jù)變流比公式N1/N2=I2/I1，代入N1=200，N2=100，I1=2A，可以求得I2=I1*(N2/N1)=2A*(100/200)=1A。

例題4：一個變壓器的效率為85%，輸入功率為1000W。求變壓器的輸出功率。

解題思路：根據(jù)變壓器效率公式η=輸出功率/輸入功率，代入η=85%=0.85，輸入功率P1=1000W，可以求得輸出功率P2=P1*η=1000W*0.85=850W。

例題5：一個變壓器的銅損為100W，鐵損為50W，輸入功率為1000W。求變壓器的效率。

解題思路：變壓器的總損耗為銅損加鐵損，即P損=銅損+鐵損。變壓器的效率η=輸出功率/輸入功率=(輸入功率-總損耗)/輸入功率。代入P銅損=100W，P鐵損=50W，P1=1000W，可以求得η=(1000W-150W)/1000W=0.85，即效率為85%。教學(xué)反思與改進在完成本節(jié)課的教學(xué)后，我認(rèn)為有幾個方面值得反思和改進。

首先，從學(xué)生的課堂表現(xiàn)來看，他們在變壓器工作原理的理解上還存在一些困難。這可能是由于我對原理的講解不夠深入或者缺乏足夠的直觀演示。為了解決這個問題，我計劃在下節(jié)課中增加一些互動環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生親自操作變壓器模型，以更直觀地理解其工作原理。

其次，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗探究環(huán)節(jié)中對實驗器材的使用還不夠熟練，導(dǎo)致實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。為了提高學(xué)生的實驗技能，我打算在課前提供一些實驗操作的微視頻，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)并熟悉實驗器材的使用方法。

另外，從學(xué)生的課后作業(yè)和討論來看，他們在應(yīng)用變壓器知識解決實際問題時還存在一些困難。為了幫助學(xué)生更好地將理論知識與實際問題相結(jié)合，我計劃在未來的教學(xué)中增加一些案例分析，讓學(xué)生通過分析實際案例來加深對變壓器應(yīng)用的理解。

最后，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，可能是因為他們對物理學(xué)科的興趣不足。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我計劃在課堂上引入一些與變壓器相關(guān)的實際應(yīng)用案例，讓學(xué)生看到物理知識在現(xiàn)實生活中的重要性。教學(xué)評價與反饋2.小組討論成果展示