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1、学习必备欢迎下载 5. 4变 压 器一、教材分析本节教材配有小实验，思考与讨论， 简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻二、学情分析学生通过前面电磁感应整章的学习，已经对电磁感应现象的产生、原理有了基本的掌握，在交流电前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。三、教学目标知识与技能 知道变压器的构造，了解变压器的工作原理 理解理想变压
2、器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。过程与方法 在探究变压比和匝数比的关系中，培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力情感态度与价值观 使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的 培养学生实事求是的科学态度四、教学重点与难点探究变压比和匝数比的关系，并能运用这个关系解决变压器问题五、教学重难点突破1.通过设计三组实验来研究变压器工作原理2 通过学生分组实验及理论探究研究变压器电压比和匝数比关系六、教学用具可拆式变压器、多用电表、学生电源、小灯泡、导线若干七、教学过程导入新课 请各位同学展示课前收集的各种生活中常用充电器，比如手机充电器、剃须刀充电器、平板电脑充电器等。
3、我们知道， 大型发电机发出的交流，电压有几万伏， 而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。 各种用电设备所需的电压也各不相同。电视机、 洗衣机等家用电器需要220 V 的电压，而各种小家电的充电器往往只有几十伏，甚至不到十伏。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。新课教学 （一） 变压器的结构1.变压器结构：变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。一个线圈跟电源连接，叫原线圈 （初级线圈） ， 另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。2.变压器示意图和符号：画
4、出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载（二） 变压器的原理1.教师演示实验：原线圈接上交流电，副线圈接上小灯泡。实验前提问学生：请猜测小灯泡会亮吗？看到现象继续提问：原、副线圈并没有直接连接，为什么接在副线圈两端的灯泡能亮呢？小组讨论：变压器工作原理交流讨论结果：互感现象是变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈， 在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线
5、圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。2.请学生上台演示实验：给原线圈换上直流电，观察副线圈中的小灯泡是否会亮教师提问：为什么看不到小灯泡亮？请大家从电磁感应产生的原理来思考这个问题。师生共同小结：只有交流电才能引起线圈中磁通量的变化。3.教师演示实验：将副线圈换成不闭合的铁芯，与闭合铁芯相比较，观察小灯泡亮度引出理想变压器：无磁损、无铁损、无铜损过渡设问：如果在变压器的原副线圈各并联接入一个相同的小灯泡，则小灯泡的亮度会一样亮吗？原副线圈电压会有什么
6、样的定量关系呢？（三） 变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢1.下面我们通过实验来探究。器材：可拆变压器，学生电源，多用电表，导线若干实验步骤：（1）按图示电路连接电路（2） 原线圈接低压交流电源6V，保持原线圈匝数n1不变，分别取副线圈匝数n2=21n1，n1，2 n1，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。（3） 原线圈接低压交流电源6V，保持副线圈匝数n2不变，分别取原线圈匝数n1=21n2，n2，2 n2，用多用电表交流电压档分别测出副线圈两端的电压，记入表格。U16V 实验次数1 2 3 4 5 6 原线圈匝数 n1n1n1n1n2n2n2副线圈匝数 n221n1n
7、12 n121n2n22 n2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载副线圈输出电压 U2结论（4）总结实验现象，得出结论。注意事项：（1）连接好电路后， 同组同学分别独立检查，然后由老师确认，电路连接无误才能接通电源。（2）注意人身安全。只能用低压交流电源，电源电压不能超过12V （3）使用多用电表交流电压档测电压时，先用最大量程测试，然后再用适当的挡位进行测量。2.理论探究设原线圈匝数N1，副线圈匝数N2，穿过铁芯的磁通量，则原副线圈感应电动势E1和 E2分别为：E1=N1t1E2=N2t2（1）讨论在
8、忽略漏磁情况下：1=2，即原线圈每匝和副线圈每匝产生感应电动势相等 .得2121NNEE. （2）讨论在忽略线圈电阻情况下：在原线圈电路中，感应电动势E1起反抗U1所引起I1通过， E1作用与 U1作用相反，（E1-U1=I1r1）忽略原线圈电阻时，U1=E1.副线圈中，感应电动势 E2起电源电动势作用， （E2=U2+I2r2）在忽略副线圈电阻时，E2=U2. 得：212121NNEEUUN1N2U1U2降压变压器N1N2 U1U2升压变压器（四） 原副线圈电流及功率关系理想变压器在忽略线圈电阻，漏磁和铁芯中涡流现象，即忽略各种电磁能量损失的前提下，P入=P出. 推导：只有一组副线圈的变压器
9、I1与 I2关系 . P入=P出U1I1=U2I2所以121221NNUUII（五） 课堂小结本节课主要学习了以下内容：1变压器主要由铁芯和线圈组成。2变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象。3理想变压器：没有能量损失的变压器，是理想化模型。有P输出=P输入2121NNUU1221NNII（六） 当堂反馈精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载1理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n24： 1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表 A1 的示数 12mA， 则电流表
10、A2 的示数为 （）A3mA B0 C48mA D与负载R 的值有关2理想变压器的原线圈的匝数为110 匝，副线圈匝数为660 匝，若原线圈接在6 V 的电池上，则副线圈两端电压为（）A.36 V B.6 V C.1 V D.0 V 3当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（）A.负载电阻为0 B.输出电流为0 C.两端电压为0 D. 输出功率为0 4理想变压器原、副线圈的电流为I1、I2，电压为U1、 U2，功率为P1、P2，关于它们的关系，正确的是（）A.I2由 I1决定B.U2与负载有关C.P1由 P2决定D. U1由 U2决定5一理想变压器原线圈接交流、副线圈接电阻，下列哪些方法可使输入功
11、率增加为原来的 2 倍（）A.次级线圈的匝数增加为原来的2 倍B.初级线圈的匝数增加为原来的2 倍C.负载电阻变为原来的2 倍D.副线圈匝数和负载电阻均变为原来的2 倍八、板书设计及作业布置 5. 4变 压 器一、变压器的构造二、变压器的工作原理三、变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.实验探究2.理论推导四、原副线圈的电流及功率的规律作业： 1.书 P48 2、3、 4上作业本2. 设计一个能用照明电给复读机供电的电源的电路。说明：复读机用6V 直流电源。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载九、教学流程情景引入生活中的各种变压介绍变压器的结构布置开放型作业实验：原线圈接直流电实验：铁芯不闭合实验：副线圈接小灯泡变压器工作原理实验探究理论探究电压比和匝数比关系电流及功率关系课堂小结及当堂反馈回归生活情景精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页
