变压器教案

《变压器》教案
课题研究目标：
该节课的重点是理解变压器工作原理，探究变压器线圈两端的电压、电流与匝数的关系。

创立情境，让学生探究、思考，总结处理实际的方法，培养其学习物理的兴趣。

开发物理微型课程专题，提高课堂教学效率。

教学目标：
知识和技能：
1．了解变压器的构造及其工作原理；
2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。

过程与方法：
1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。

2．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。

情感态度和价值观：
1．通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。

2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。

教学重点：
变压器的工作原理和规律
教学难点：
理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流、电压与匝数的关系，学会处理实际问题
教学方法：
定性分析、定量推导
教学过程：
一、新课引入
在日常生活中，不同地方所需电压不一样。

家用电器所需电压为220V，半导体收音机所需的电压不超过10V，电视机显像管却需要10000以上的高电压······而大型发电站发出的交流电压有几万伏，所以常常需要改变交流电压的电压值，以适应各种不同的需要。

变压器就是改变交流电压的设备。

二、新课教学
（一）变压器的构造
由铁芯和线圈组成,如图1所示。

（二）工作原理：互感现象
在原、副线圈中由于交变电流而发生的互
相感应现象。

由于互感现象，绕制原、副线圈
的导线虽然并不相连，电能却可以通过磁场从
原线圈到达副线圈。

变压器只改变交流电的电
压，并不改变其周期和频率。

（二）理想变压器的基本规律
1、理想变压器：忽略能量损失的变压器（忽略原副线圈的电阻和各种电磁能量损
失的变压器）。

2、电压关系
推导过程：由法拉第电磁感应定律可知
t
n E ∆∆Φ=11 t n E ∆∆Φ=22 故2121::n n E E =
又对理想变压器：11U E = 22U E =
所以=21:U U 2121::n n E E =
当21n n >时，21U U >；升压变压器
21n n <时，21U U <；降压变压器。

3、功率关系：无能量损失，故21P P =
4、电流关系：由功率关系可得2211I U I U =又知2121::n n U U =，则1221::n n I I =（只适用于只有一个副线圈的变压器）。

5、对于有多个副线圈的变压器
电压关系：......:::.....:::321321n n n U U U =
功率关系：......321++=p p p
电流关系：......332211++=I U I U I U
6、变压器各物理量之间的制约关系
（1）在理想变压器中，原线圈的端电压1U 是不变的，其值由电源决定，与原副线圈的匝数1n 、2n 无关；副线圈的端电压2U 由1U 和匝数比21/n n 共同决定的，与负载电阻无关。

（2）在原副线圈的匝数比21/n n 和输入电压1U 确定的情况下，原线圈的输入电流1I 是由副线圈的输出电流2I 决定的。

（3）变压器的输入功率随输出功率而变化，但变压器不能改变出入P P =的关系。