高中物理-54《變壓器》教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

課程標(biāo)準(zhǔn)

《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于變壓器的教學(xué)要求是“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究變壓器兩端

的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。新教科書(shū)與以往教科書(shū)的不同之處是增加了

這一探究實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中要突出通過(guò)探究得出結(jié)論。變壓器是交變電路

中常見(jiàn)的一種電器設(shè)備，也是遠(yuǎn)距離輸送交變電流不可缺少的裝置。

對(duì)于變壓器工作原理，要讓學(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？為什么原副線圈之間沒(méi)有載流導(dǎo)線的連接，副線圈中還可

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，以及交變

電流的優(yōu)點(diǎn)。

學(xué)情分析

學(xué)生通過(guò)前面《電磁感應(yīng)》整章的學(xué)習(xí)，對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象、互感現(xiàn)

象以及渦流現(xiàn)象有了基本的掌握。通過(guò)《交變電流》的特點(diǎn)也比較清

楚，已經(jīng)基本具備了學(xué)習(xí)變壓器這節(jié)內(nèi)容的知識(shí)儲(chǔ)備。

學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)過(guò)程中已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)通過(guò)實(shí)踐探究物理規(guī)律，對(duì)科學(xué)

探索的環(huán)節(jié)已有了初步的了解，特別是對(duì)控制變量法的應(yīng)用已有了較

深的體會(huì)，所以這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)作了必要的方法儲(chǔ)備。

評(píng)測(cè)練習(xí)

1、一臺(tái)理想變壓器原線圈的匝數(shù)為Q匝，與W的電源相連，當(dāng)

副線圈接入額定電壓為&的燈泡時(shí),能夠正常發(fā)光,則變壓器副線圈

的匝數(shù)為（）

A、6匝B、2匝C、Q匝D、?匝

2、一理想變壓器，原線圈匝數(shù)破,接在電壓V的交流電源

匕當(dāng)它對(duì)1只并聯(lián)的658X小姐研￡電時(shí),燈泡正常發(fā)光.由此

可知副線圈的匝數(shù)〃2三，通過(guò)原線圈的電流人=

3、理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比*當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，圖中電流表A的示數(shù)蠡則電

流表2的示數(shù)為()

A.由B.0

C.斑D.與負(fù)載R的值有

關(guān)

4如圖所示理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為N：a：1,原線圈

接田交流電源，副線圈接額定功率為W的燈泡L,燈泡正常

發(fā)光.求：

(1)副線圈兩端電壓為多少？

(2)此時(shí)通過(guò)燈泡的電流是多少？

(3)此時(shí)通過(guò)原線圈的電流為多少?

(4)如果將原線圈接入W的直流電源，則副線圈兩端的電壓為

多大?

觀評(píng)記錄

郭老師對(duì)本節(jié)課研究透徹、準(zhǔn)備充分，整節(jié)課生動(dòng)、流暢，師生

互動(dòng)和諧，有些細(xì)節(jié)需要注意。下面就本節(jié)課從教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程、

教學(xué)技能等方面作一簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。

教學(xué)設(shè)計(jì)方面

本節(jié)課設(shè)計(jì)完整、結(jié)構(gòu)緊湊、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)三維目標(biāo)明確，重

點(diǎn)突出，并能夠有效突破難點(diǎn)。在三維目標(biāo)的達(dá)成上，郭老師以實(shí)驗(yàn)

為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察、測(cè)量、歸納得到原副線圈兩端的電壓

與匝數(shù)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、發(fā)散思維能力、概括能

力和分析推理能力的培養(yǎng)，同時(shí)滲透物理學(xué)研究方法的教育，使學(xué)生

認(rèn)識(shí)到由實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)物理規(guī)律是物理學(xué)研究的一種重要方法，突出

了本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。在本節(jié)課難點(diǎn)（變壓器的工作原理）的突破上，

郭老師通過(guò)舊課復(fù)習(xí)，通過(guò)對(duì)電磁感應(yīng)定律、楞次定律、互感等回顧，

按照學(xué)生最近發(fā)展區(qū)層層遞進(jìn)，學(xué)生接受順理成章，有效突破。

教學(xué)實(shí)施過(guò)程

在新課的引入中，郭老師通過(guò)展示一些生活中用電器的不同額

定電壓，觀看圖片激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后通過(guò)復(fù)習(xí)法拉第電磁

感應(yīng)定律，推到原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，應(yīng)用了自感的原理。

整節(jié)課結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，層次分明，”提出問(wèn)題一一猜測(cè)與假設(shè)一一設(shè)計(jì)實(shí)

驗(yàn)一一分析論證一一得到結(jié)論”探究環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生明白了“探究

的科學(xué)過(guò)程”和“探究的科學(xué)方法”，學(xué)生學(xué)到的不僅僅是物理知識(shí)，

更重要的是領(lǐng)會(huì)了科學(xué)探究的方法，真正培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)

新意識(shí)。

本節(jié)課在師生互動(dòng)方面也做得不錯(cuò)，比如在做小實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)學(xué)生上

臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究等，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用。

教學(xué)技能運(yùn)用

郭老師老師在本堂課運(yùn)用了多種教學(xué)資源，包括圖片、實(shí)物展示

各種實(shí)驗(yàn)器材、電子白板、PPT等，尤其是電子白板和PPT嫻熟運(yùn)用，

有效促進(jìn)了教學(xué)序的展開(kāi)、提高了課堂教學(xué)的有效性，充分展示了郭

老師很強(qiáng)的課堂教學(xué)技能。

如果說(shuō)本堂課還有什么需要改正的地方，那就是在學(xué)生一起參與操作

方面人數(shù)多一些，可以進(jìn)一步加強(qiáng)師生的互動(dòng)性。

《變壓器》教材分析

《變壓器》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修3-2第五

章交變電流的第四節(jié)。學(xué)習(xí)變壓器可以使學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣

泛應(yīng)用，開(kāi)拓學(xué)生視野，提高學(xué)習(xí)物理的能力和興趣，因此這一節(jié)的

內(nèi)容是電磁感應(yīng)教學(xué)的進(jìn)一步延伸；同時(shí)變壓器也是是交流電路中常

見(jiàn)的一種電器設(shè)備，是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置.學(xué)習(xí)變壓

器能夠從能的轉(zhuǎn)化和傳遞的角度進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),

為進(jìn)一步學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電奠定基礎(chǔ).

教材對(duì)《變壓器》這節(jié)課的設(shè)置是從學(xué)生的原有認(rèn)知出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)

手段，引導(dǎo)學(xué)生一步一步圍繞變壓器的原理及工作特性展開(kāi)，讓學(xué)生

自己進(jìn)行討論、分析，逐步完成教學(xué)目標(biāo)。

《變壓器》（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)

高青一中

一、教材分析

《變壓器》選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理選修362第五堂交變電流的第四節(jié)。

學(xué)習(xí)變壓器可以使學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的廣泛應(yīng)用，開(kāi)拓學(xué)生視野，提高學(xué)習(xí)物理的能

力和興趣，因此這一節(jié)的內(nèi)容是電磁感應(yīng)教學(xué)的進(jìn)一步延伸；同時(shí)變壓器也是是交流電路

中常見(jiàn)的一種電器設(shè)備，是遠(yuǎn)距離輸送交流電不可缺少的裝置.學(xué)習(xí)變壓器能夠從能的轉(zhuǎn)

化和傳遞的角度進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)遠(yuǎn)距離輸電奠定基礎(chǔ).

教材對(duì)《變壓器》這節(jié)課的設(shè)置是從學(xué)生的原有認(rèn)知出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段，引導(dǎo)學(xué)生

一步一步圍繞變壓器的原理及工作特性展開(kāi)，讓學(xué)生自己進(jìn)行討論、分析，逐步完成教學(xué)

目標(biāo)。

二、設(shè)計(jì)理念

在這節(jié)物理規(guī)律課的教學(xué)中，我的設(shè)計(jì)理念是：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生的思維拓展為中

心，充分發(fā)揮學(xué)生的主體，注重規(guī)律形成過(guò)程的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的教學(xué)、知識(shí)發(fā)展過(guò)

程的教學(xué)；強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，聯(lián)系生活實(shí)際，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移和能力活化；

凌壓器6-課的教學(xué)圍繞6?么是變壓器？6鎏壓器副線圈為什么有電壓？6毒壓器

怎樣將原線圈的電能傳輸給副線圈？$場(chǎng)壓器為什么能改變電壓？6宓壓器副線圈上的電

壓大小與什么因素有關(guān)？定量關(guān)系是怎樣的A行問(wèn)題為線索展開(kāi)教學(xué)過(guò)程。

因此，本節(jié)課的教學(xué)采用如下的教學(xué)流程：

設(shè)置情感?提出問(wèn)題—?引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)----?分析論證—?舉例—?評(píng)估

三、三維目標(biāo)________________________________________________________

1、知識(shí)與技能：

1）知道變壓器的基本構(gòu)造

2）理解變壓器的工作原理

3）探究并應(yīng)用變壓器的各種規(guī)徐

2、過(guò)程與方法：

1）能熟練應(yīng)用控制變量法解決多變量問(wèn)題

2）進(jìn)一步掌握科學(xué)探究的一般思路

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：

1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)科學(xué)探索的過(guò)程，激發(fā)探究物理規(guī)律的興趣

2）通過(guò)真實(shí)操作和記錄，獲得團(tuán)隊(duì)合作精神的體驗(yàn)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究變壓器原、副線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系

教學(xué)難點(diǎn)：理想變壓器及工作原理_____________________________________

五、教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)探究、討論交流、多媒體輔助教學(xué)

六、教學(xué)準(zhǔn)備

學(xué)生電源、可拆變壓器、多用電表（交流電壓檔）（以上各0個(gè)）、小燈泡、導(dǎo)線若

干、多媒體____________________________________________________________________

七、教學(xué)過(guò)程：

（一）創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)情感，引入新課

教師活動(dòng)I學(xué)生活動(dòng)~~設(shè)計(jì)意圖

問(wèn)題1:只許添加一個(gè)電器元件（電兩個(gè)問(wèn)題的設(shè)

源除外），用￥的交流電源如何讓可以利用電阻分壓來(lái)實(shí)現(xiàn)置，和學(xué)生的原

1只y的小燈泡正常發(fā)光？認(rèn)知造成沖突，

乙＜5演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)

問(wèn)題2如果用甲的交流電源，獲的興趣

得9的電壓用剛才的辦法還能實(shí)

現(xiàn)嗎？不能。但如何實(shí)現(xiàn)呢？

演示實(shí)驗(yàn)：兩種情況下調(diào)整變壓

器副線圈匝數(shù)，小燈泡均正常發(fā)

光。

觀察演示實(shí)驗(yàn)

引入：這個(gè)裝置能起到改變電壓的

作用，這就是我們這節(jié)課研究的問(wèn)

題6。變壓器.

（二）進(jìn)行新課

1、變壓器的構(gòu)造

①課件展示多種常見(jiàn)的變壓器，說(shuō)觀看課件，初步形成變壓器的概念開(kāi)拓視野，增加

明盡管形態(tài)各異，但基本結(jié)構(gòu)相實(shí)際知識(shí)

同。自己動(dòng)手、獲得親身感受

②指導(dǎo)學(xué)生拆裝變壓器

③提出問(wèn)題：根據(jù)你的觀察，變壓觀察、總結(jié)讓學(xué)生獲得親

器由哪幾部分構(gòu)成？身感受，提高學(xué)

④總結(jié)變壓器結(jié)構(gòu)，介紹原、副線整理學(xué)案生進(jìn)一步探究

圈、鐵芯相關(guān)概念，畫(huà)出變壓器的興趣

的示意圖和符號(hào)

2、變壓器的工作原理從演示實(shí)驗(yàn)出

①引入：發(fā)，通過(guò)兩個(gè)漸

演示實(shí)驗(yàn):變壓器原線圈接直流電，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)的問(wèn)題，引導(dǎo)

副線圈連接的小燈泡不發(fā)在老師的引導(dǎo)下總結(jié)變壓器的變壓學(xué)生發(fā)現(xiàn)變壓

光；變壓器原線圈接交流電，原理:電磁感應(yīng)互感現(xiàn)象器的工作原理，

小燈泡發(fā)光讓學(xué)生獲得學(xué)

提出問(wèn)題：以致用的成就

a變壓器變壓的原理是什么呢？感

b：兩線圈未直接相連，小燈泡為

何發(fā)光？

②總結(jié)工作原理：互感現(xiàn)象整理學(xué)案

③變壓器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化

問(wèn)題1:從變壓器構(gòu)造看，變壓器

會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電能？學(xué)生觸摸鐵芯，

師生互動(dòng):變壓器接上電源時(shí)，讓同沒(méi)有觸電感覺(jué)

學(xué)上來(lái)觸摸鐵芯說(shuō)明鐵芯不帶電

問(wèn)題2：電能又是怎樣由原線圈傳培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)

輸?shù)礁本€圈的呢？接電源時(shí)很難取出橫條的科學(xué)態(tài)度

師生互動(dòng)：變壓器接電源和未接電未接電源時(shí)輕松取出橫條。6對(duì)待事物

源兩種情況下分別讓同不要想當(dāng)然，而

學(xué)嘗試提起鐵芯的橫條得到結(jié)論：要自己動(dòng)手實(shí)

小結(jié)：接通電源后鐵芯被磁化、驗(yàn)獲得親身感

原線圈：電能鐵芯內(nèi)部有磁場(chǎng)，具有磁能受

U變壓器就是把電能通過(guò)磁場(chǎng)能再轉(zhuǎn)

鐵芯：磁場(chǎng)能化成電能的裝置

□

副線圈：電能

3、理想變壓器

①引入：

演示實(shí)驗(yàn)：將可拆變壓器的鐵芯由

不閉合到閉合，觀察接在小燈泡變亮

副線圈兩端的小燈泡的

亮度變化

問(wèn)題1：在變壓器通過(guò)交變磁場(chǎng)傳形象的實(shí)驗(yàn)和

輸電能的過(guò)程中，閉合鐵芯通俗的語(yǔ)言，讓

起什么作用？說(shuō)明鐵芯起到約束磁感線作用學(xué)生感到既熟

生活實(shí)例：自來(lái)水從水龍頭流出后鐵芯閉合后損失的磁通量大大減悉又親切，降低

無(wú)方向性，加皮管子水都少，從而減少傳輸過(guò)程中的能量損了學(xué)習(xí)鐵芯的

在管子里失作用的難度，結(jié)

小結(jié)：漏磁現(xiàn)象合原有電熱和

渦流的知識(shí)，突

問(wèn)題2：實(shí)際變壓器在工作時(shí)，除破本節(jié)課的教

了因漏磁而損耗電能外，還有學(xué)難點(diǎn)

哪些方面的原因也會(huì)引起電

能的損失呢？線圈和鐵芯發(fā)熱

師生互動(dòng)：由于電流流經(jīng)線圈電阻，造成電能

a用手觸摸工作后的變壓器線圈和損耗

鐵芯；鐵芯有渦流損耗

b觀察可拆變壓器中鐵芯的結(jié)構(gòu)特

點(diǎn)

②理想變壓器及特點(diǎn)：通過(guò)學(xué)生分

a為了便于研究，物理學(xué)中引入了離概括，建立理

一種理想化模型-理想變壓器.學(xué)生自己總結(jié)：想變壓器模型。

b理想變壓器有什么特點(diǎn)呢？無(wú)磁通量漏失這不僅有理論

總結(jié)：無(wú)能量損失原、副線圈無(wú)熱能損失上的意義，而且

即:無(wú)漏磁、無(wú)銅損、無(wú)鐵損鐵芯無(wú)渦流現(xiàn)象為提高實(shí)際變

壓器效率指出

了方向。

4、理想變壓器的規(guī)律自己思考、得到結(jié)論

①功率關(guān)系：因?yàn)闆](méi)有能量損失，故：輸入、輸進(jìn)一步認(rèn)知理

提問(wèn)：理想變壓器輸入、輸出功率出功率相等想變壓器模型

間有什么關(guān)系呢？的特點(diǎn)

總結(jié)：PA^a

②電壓關(guān)系：

下面我們一起來(lái)探究理想變壓器

的變壓規(guī)律a和原副線圈的匝數(shù)有關(guān)充分發(fā)揮學(xué)生

實(shí)驗(yàn)探究：和原線圈兩端的電壓有關(guān)的主體，注重規(guī)

a猜想：律形成過(guò)程的

副線圈輸出電壓和哪些因素有關(guān)c類比牛頓第二定律,得到實(shí)驗(yàn)方案教學(xué)，完成本節(jié)

呢？控制變量法課過(guò)程與方法

d小組討論，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖教學(xué)目標(biāo)

b實(shí)驗(yàn)?zāi)康模旱玫綄?shí)驗(yàn)方案

利用手邊的實(shí)驗(yàn)器材探究：實(shí)驗(yàn)步驟：

U1一定,川口2對(duì)U2的影響?把可拆式變壓器的一個(gè)線圈作為

原線圈，連接到學(xué)生電源的交流輸讓學(xué)生在探究

出端，另一個(gè)線圈作為副線圈，可過(guò)程中，體驗(yàn)成

不接負(fù)載。功的喜悅，體會(huì)

c實(shí)驗(yàn)方法：?閉合電源開(kāi)關(guān)，用多用電表的交流合作的快樂(lè)，完

控制變量法電壓擋分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)線圈兩端的電成本節(jié)課情感

壓，測(cè)量完畢斷開(kāi)學(xué)生電源的開(kāi)關(guān)。態(tài)度與價(jià)值觀

?改變?cè)?、副線圈的匝數(shù)，重復(fù)以上目標(biāo)

實(shí)驗(yàn)。

的表格：

11實(shí)驗(yàn)方案、步驟：

U)u2

請(qǐng)同學(xué)畫(huà)出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的電路圖，并川（匝）112（匝）

設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)表格以(V)(V)

便記錄數(shù)據(jù)

e總結(jié)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：

在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)

e實(shí)驗(yàn)結(jié)論a1與Ui不變，U2與m成正比經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究

a2與Ui不變,5與小成反比的基礎(chǔ)上，再進(jìn)

行理論推導(dǎo)，培

問(wèn)題：當(dāng)〃聲2時(shí)，U由2降壓養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

要使電壓經(jīng)過(guò)變壓器后電壓升高，科學(xué)探究的態(tài)

當(dāng)〃而2時(shí)，U1&2升壓

副線圈的匝數(shù)比原線圈的匝數(shù)多度

還是少？若要使電壓降低呢？

③電流關(guān)系：③利用已得到的功率關(guān)系、電壓關(guān)

問(wèn)題：變壓器在變壓的同時(shí)，電流系推導(dǎo)電流關(guān)系熟悉并運(yùn)用變

強(qiáng)度是否發(fā)生變化？P建出.即：U1I甩2h壓器的相關(guān)規(guī)

請(qǐng)同學(xué)自己推導(dǎo)原副線圈中的電故：III2開(kāi)2"/律

流關(guān)系

結(jié)論：hl2開(kāi)2n1

（三）范例分析、變式訓(xùn)練

例題：理想變壓器原、副線圈的匝

數(shù)比mn2=4：1,當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)初始錯(cuò)誤答案：晚

磁場(chǎng)中向左做勻強(qiáng)E直線運(yùn)動(dòng)切割正確答案：0

磁感線時(shí)，圖中電流表Ai的示數(shù)初始結(jié)論：學(xué)生得到的答

張，則電流表變壓器只對(duì)交變電流有變壓作用案與正確答案

A2的示數(shù)為

而的沖突，激發(fā)學(xué)