變壓器課件學案設計
一、學習目標
(一)知識與技能
(1)瞭解變壓器的構造及工作原理。
(2)掌握理想變壓器的電壓與匝數間關係。
(3)掌握理想變壓器工作規律並能運用解決實際問題。
(二)過程與方法
(1)透過觀察演示實驗,培養學生物理觀察能力和正 確讀數的習慣。
(2)從變壓器工作規律得出過程中培養學生處理實驗資料及總結概括能力。
(3)從理想變壓器概念引入使學生了解物理模型建立的基礎和建立 的意義。
(三)情感態度與價值觀
(1)透過原副線圈的匝數與繞線線徑關係中體會物理學中的和諧、統一美。
(2)讓學生充分體會能量守恆定律的普遍性及辯證統一思想。
(3)培養學生尊重事實,實事求是的科學精神和科學態度。
二、學習重點、難點、及解決辦法
1.重點:
變壓器工作原理及工作規律。
2.難點:
(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓。
(2)推導變壓器原副線圈電壓與匝數關係。
(3)掌 握公式中各物理量所表示物件的含義。
3.解決辦法
(1)透過演示實驗來研究變壓器工作規律使學生能在實驗基礎上建立規律。
(2)透過理想化模型建立及理 論推導得出透過原副線圈電壓與匝數間的關係。
(3)透過運用變壓器工作規律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義。
三、課時安排
1 課時
四、用具準備
可拆式變壓器、學生電源、交流電壓表、導線若干、學生電源、小燈泡
五、學生活動設計
1.透過參與演示實驗觀察、資料處理、得出結論的全過程,使學生獲得新知識。
2.透過提問引發學生思考 ,並應用學到的知識來解決實際問題。
3.透過練習掌握公式的應用及理 解公式各物理量的含義。
六、學習過程
一引入新課
在實際應用中,常常需要改變交流電的電壓。大型發電機發出的交流電,電壓有幾萬伏,而遠距離輸電卻需要高達幾十萬伏的電壓。各種用電裝置所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要220 V的電壓,機床上的照明燈需要36 V的安全電壓。一般半導體收音機的電源電壓不超過10 V,而電視機映象管卻需要10000 V以上的高電壓。變壓器就是改變交流電壓的裝置。這節課我們學習變壓器的有關知識。
二新課學習
1.變壓器原理:
出示可拆變壓器,仔細學生觀察,變壓器主要由哪幾部分構成?
變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成.一個線圈跟電源連線,叫原線圈(初級線圈),另一個線圈跟負載連線,叫副線圈(次級線圈).兩個線圈都是絕緣導線繞製成的.鐵芯由塗有絕緣漆的.矽鋼片疊合而成.
畫出變壓器的結構示意圖和符號,如下圖所示:
2.實驗探究
(1).變壓器的作用
問題1:按照書上所給的電路圖接好線路,引導學生從電磁感應方面入手說明小燈泡為什麼會亮?
解釋變壓器的工作原理:
由於原線圈中通的是交變電流,因而鐵芯中的磁通量是變化的,這樣副線圈當中產生感應電動勢使的小燈泡亮了。變壓器透過閉合鐵芯,利用電磁感應現象實現了:
電能——磁場能——電能的轉化
問題2:變壓器為什麼能改變電壓?
根據法拉第電磁感應原理感應電動勢與線圈匝數成正比。這樣只要副線圈的匝數多感應電動勢就大,匝數少感應電動勢就小。
問題3:原副線圈的匝數,與原副線圈中的電壓有著什麼樣的定量關係?
(2).探究變壓器兩個線圈的電壓關係
1.設計實驗電路
2.將不同的原副線圈接入線路測出線圈當中的電壓添入下表:
原線圈匝數n1副線圈匝數n2原線圈電壓U1副線圈電壓U2n1/ n2U1/U2
1003002V
1004002V
3004004V
4004006V
4001008V
4001004V
從實驗填寫上表,並引出:
說明變壓器原副線圈的端電壓之比等於這兩個線圈的匝數之比:
3.給不同的效果的變壓器起名:
(1).當n2 >n1 時,U2>U1—— 升壓變壓器
(2).當n2<n1時,U2 <U1 —— 降壓變壓器
三鞏固與練習
練習1
一臺變壓器原線圈的匝數為4400匝,與220V的電源相連,當副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時練 習,能夠正常發光.則變壓器副線圈的匝數為( C )
A 36匝 B 72匝 C 720匝 D 1440匝
練習2
變壓器原、副線圈的匝數比n1:n2=4:1,當導體棒在勻強 磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時,圖中電壓表V1的示數12V,則電壓表V2的示數為( B )
A.3V
B.0
C.48V
D.與負載R的 值有關
四小結:
1.變壓器的構造:由閉合鐵 芯和繞在閉合鐵芯上的 原,副 線圈組成。或稱初級、次級線圈。
2.電路符號;
3.變壓器的作用:
升高或降低交流電壓,且
4.變壓器的工作原理:電磁感應。
五作業:
1.課後練習1,2,3。
2.從能量的角度思考原副線圈匝數與原副線圈中的輸入功率與輸出功率有著什麼樣的關係?