5.4_变压器导学案
5.4变压器学案
漠河高级中学物理选修3-2导学案 备课时间:2014.3.18 使用时间：2014..3 编制人:班级：高二（ ）班 学生姓名： 第 组 教师评价：5.4 变压器 【学习目标】1．知道变压器的构造，了解变压器的工作原理。
2．理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。
【学习重点】变压器工作原理及工作规律。
【学习难点】探究变压比和匝数比的关系。
【自主学习】 一．变压器 1.构造: 、 、 2．电路图中符号 二．变压器的工作原理 1.原理： ____________________ ________________________________________________________________ 。
2.铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率三．理想变压器的规律1.理想变压器: 理想化模型，没有任何损耗，输入功率等于输出功率.2.特点：3.规律：（只有一个副线圈）（1）电压关系：推导过程：当 升压变压器当 降压变压器（2）功率关系：（3）电流关系：推导过程：4.规律：（多个副线圈） （1）电压关系：（2）功率关系：（3）电流关系： ※ 5.说明：(1)变压器改变的是交流电的_______和______ _(2)变压器不能改变恒定电流电压 （3）变压器输出电压与输入电压的频率相等，由发电机转子的转动频率决定。
（4）变压器工作时的几种制约关系 电压制约：当变压器原副线圈匝数比一定时，输出电压由输入电压决定。
电流制约：当变压器原副线圈匝数比一定时，输入电压一定，原线圈中的电流由副线圈中的输出电流决定。
负载制约：变压器副线圈中的功率由用户负载决定。
四．常用变压器 1. 互感器（1）电压互感器：使用时把原线圈与电路 联，原线圈匝数 副线圈匝数电流互感器：使用时把原线圈与电路中的火线 联，原线圈匝数 副线圈匝数(2) 为了工作安全，互感器的 。
人教版高二物理选修3-2：5.4节《变压器》导学案设计(word无答案)
第5.4节《变压器》导学案班级：组别：姓名：【学习目标】1．知道变压器的构造及几种常见的变压器，理解变压器的工作原理。
2．通过实验，探究理想变压器变的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系，体会理想化模型在物理学研究中的重要性。
(难点)3．能应用理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系分析解决有关问题。
(重点)【学法指导】1.认真阅读学习目标，牢牢把握学习要求。
2.认真阅读课本P40～P44页，勾画出主要知识，通过实验，探究理想变压器变的原、副线圈中电压与匝数的关系，电流与匝数的关系.能应用理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系分析解决有关问题.3.将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展示课堂上小组讨论、质疑4、实验探究法、推理法、理想化模型研究问题的方法【知识链接】1．互感现象：两个线圈之间没有导线连接，当一个线圈中的电流时，它所产生的的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
法拉第电磁感应电动势的计算公式为。
2．磁场的能量：线圈中电流越大，产生的磁场越，储存的磁场能越。
【学习过程】知识点一、变压器的原理[问题1]做下图的实验，请同学们认真观察实验。
当左边的线圈接直流电源时，小灯泡发光（会或不会）。
当左边的线圈接交流电源时，小灯泡发光（会或不会），侧的线圈相当于电源给灯泡供电，此过程中产生感应电动势的现象是现象。
[问题2]仔细观察下图所示的变压器构造示意图并完成以下内容。
（1）构造：由和两个线圈组成，与连接的线圈叫原线圈（又叫初级线圈），与连接的线圈叫副线圈（又叫次级线圈），请在虚线框内画出变压器的符号．．。
（2）现象是变压器工作的基础，中电流的大小、方向不断变化，在铁芯中激发的也在不断变化，变化的磁场在中产生感应电动势对外界负载供电。
从能量转换的角度看，变压器是把电能通过能再转换成能的装置。
知识点二、电压与匝数的关系[问题3]阅读教材P41实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，明确实验目的，步骤及注意事项。
变压器导学案(PU)
5.4 变压器导学案（PU）制卷人：魏亚东审核人：时风丽使用时间：4月1号课前预习案1、什么是互感？2、请画出变压器的构造与符号预习检测1、利用变压器不可能做到的是（）A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率2、关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C．穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈3、某变电站用原、副线圈匝数比为n 1∶n2的变压器，将远距离输送的电能送给用户，如图所示，将变压器看作理想变压器，当变压器正常工作时，下列说法正确的是( )A．原、副线圈电压比为n2∶n1B．原、副线圈电流比为n1∶n2C．原、副线圈电压比为n1∶n2D．变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2课堂探究案问题一、变压器的工作原理是什么？问题二、理想变压器有什么特点？问题三、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流与匝数分别是什么关系？例1、一台理想变压器，当原线圈接220V交流电源时，副线圈的输出电压是11V，如果保持原线圈的电压不变，将副线圈拆去18匝后，副线圈两电压降为8V，则原线圈的匝数为多少？例2、有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图5－4－4所示,则下列说 法中正确的是: （ ）A 、安培表A 1与A 2的-示数之比为3:1B 、伏特表V 1与V 2的示数之比为3:1C 、当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将 增加D 、原、副线圈的功率之比为3:1问题四、理想变压器原、副线圈之间的电压、功率、电流之间的制约关系如何？问题五、理想变压器负载发生变化动态分析方法如何？例3、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的。
和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2； 、 和为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3。
变压器导学案
变压器导学案5.4变压器一、学习目标：1、了解变压器的构造及工作原理2、掌握理想变压器的电压与匝数间关系3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题二、先学自研：1、变压器由、和等三部份组成，变压器的工作原理是。
2、理想变压器的特点是，（1）输入电压U1、输出电压U2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
（2）输入电压I1、输出电压I2与原、副线圈匝数n1、n2的关系是。
（3）输入功率P1与输出功率P2的关系。
三、教学活动：第 2 页第 3 页第 4 页（1）方法：（2）结论：3、理想变压器的变压规律： 若n 1>n 2，则U1 > U2 ： 变压器 若n 1<n 2，则U 1 < U 2 ： 变压器学习活动四：（四）理想变压器的电流规律1、功率关系：理想变压器根据能量守恒有P 入=P 出，即I 1U 1=I 2U 22、电流关系： I 1n 1=I 2n 2学习活动五：（五）几种常用变压器1.自耦变压器：2.互感器：例1、一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上U=1000 V 的交流电，则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( ) A ．250 V B ．353.5 V C ．499.8 V D ．200 V2121n n U U练习1：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例2、一理想变压器原、副线圈匝数比为22：1，当原线圈两端输入u=2202sin314t V的交变电1压时，下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压为212 VB．副线圈接一10Ω电阻时，副线圈中的电流为1AC．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中的电流为1AD．副线圈接一10Ω电阻时，原线圈中输入功率为10W例3、自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分。
【物理】5.4《变压器》学案导学(新人教版选修3-2)
第五章第四节变压器一、学习目标(一)知识与技能（1）了解变压器的构造及工作原理。
（2）掌握理想变压器的电压与匝数间关系。
（3）掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
(二)过程与方法（1）通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯。
（2）从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力。
（3）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。
(三)情感态度与价值观（1）通过原副线圈的匝数与绕线线径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。
（3）培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度。
二、学习重点、难点、及解决办法1．重点：变压器工作原理及工作规律。
2．难点：（1）理解副线圈两端的电压为交变电压。
(2)推导变压器原副线圈电压与匝数关系。
(3)掌握公式中各物理量所表示对象的含义。
3．解决办法(1)通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律。
(2)通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电压与匝数间的关系。
(3)通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义。
三、课时安排1课时四、用具准备可拆式变压器、学生电源、交流电压表、导线若干、学生电源、小灯泡五、学生活动设计1．通过参与演示实验观察、数据处理、得出结论的全过程，使学生获得新知识。
2．通过提问引发学生思考，并应用学到的知识来解决实际问题。
3．通过练习掌握公式的应用及理解公式各物理量的含义。
六、学习过程一、引入新课在实际应用中，常常需要改变交流电的电压。
大型发电机发出的交流电，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。
电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。
一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。
高中物理5.4变压器导学案新人教版选修3-2
高中物理 5.4 变压器导学案新人教版选修3-2【学习目标】1.了解变压器的构造及工作原理。
2.探究理想变压器的原、副线圈中电压与匝数关系，电流与匝数关系。
3.体会理想化模型在物理学研究中的重要性。
【重点难点】1．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决基本问题2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻理解变压器的工作原理3．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验，从能量的转化与守恒的角度理解变压器的工作原理。
【学习内容】课前自学一、变压器1、探究一：出示可拆变压器，仔细观察，变压器主要由哪几部分构成？变压器是由和组成.一个线圈跟电源连接，叫线圈（或线圈），另一个线圈跟负载连接，叫线圈（或线圈）.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.画出变压器的结构示意图和符号：师生互动共同探讨变压器的工作原理：实验探究：(1)．变压器的作用问题1：按照书上所给的电路图接好线路，从电磁感应方面入手说明小灯泡为什么会亮？问题2：变压器为什么能改变电压？问题3：原副线圈的匝数，与原副线圈中的电压有着什么样的定量关系呢？2、探究二：变压器两个线圈的电压关系（1）．设计实验电路（2）．将不同的原副线圈接入线路测出线圈当中的电压添入下表：学生归纳，得出结论：3、升压变压器有什么特点？降压变压器有什么特点？二、理想变压器1．能量损耗探究1：使用可拆变压器有不闭合到闭合，观察接在副线圈两端的小灯泡的亮度变化?试分析原因？探究2：做过实验的变压器铁芯用手触摸有什么感觉？说明了什么？触摸变压器的原副线圈有什么感觉？说明什么？小结：实际的变压器在运行时，哪些地方有损耗呢？强调：变压器在工作过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素，而伴随而来的损耗是一些次要因素。
为了研究问题的方便，我们突出主要因素，忽略次要因素。
这种方法叫________________,这是科学研究的一种常用方法。
(完整版)5.4变压器学案(上课(⊙v⊙)嗯)
【选修3-2】5.4变压器教学学案学时：1课时授课人: 刘娜【教学目标】1.了解变压器的结构和工作原理2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律3.理想变压器的变压和变流规律【教学重难点】理想变压器中变压和变流规律的理解与应用【自主复习】1、产生感应电动势条件是什么？2、法拉第电磁感应定律内容3、什么是互感现象？【合作探究】探究任务一根据对教材的阅读，结合可拆变压器，说说变压器都有哪些部件构成，它在电路图中的符号是什么样的？（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（2）原线圈（初级线圈）匝数用n1表示（3）副线圈（次级线圈）匝数用n2表示（4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示.探究任务二变压器的工作原理演示实验：按下图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。
【思考讨论】1.变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通？哪原线圈中的电流是如何“流到”副线圈中去的？2.变压器中闭合铁芯的作用是什么？3.变压器能否改变恒定电流的电压？探究任务三 理想变压器中的变压关系同学们，通过阅读教材和查阅你们手头的资料，你们认为什么样的变压器才是理想变压器呢？【思考讨论】1. 变压器在实际应用中有哪些能量损耗？2. 理想变压器的输入功率与输出功率的有什么样的关系？ 3、变压器原、副线圈电压与匝数关系实验探究：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 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(或2V,4V)，保持原线圈匝数n 1不变，分别取副线圈匝数n 2=21n 1，n 1，2 n 1，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(或2V,4V)，保持副线圈匝数n 2不变，分别取原线圈匝数n 1=21n 2，n 2，2 n 2，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。
变压器导学案
5-4 变压器导学案【使用说明】1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，完成“自主学习”部分，用红笔标注重点、疑点。
2、课堂上通过小组合作/互动，展示点评加深对本节知识的理解达成目标。
一、学习目标知识与技能（1）了解变压器的构造及工作原理（2）掌握理想变压器的电压与匝数间关系（3）掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题过程与方法（1）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与价值观（1）让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想（2）培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度二、学习重点(1)变压器原副线圈电压与匝数关系(2) 掌握公式中各物理量所表示对象的含义三、学习难点变压器工作原理及工作规律四、学习过程探究任务1、根据对教材的阅读，结合可拆变压器，说说变压器都有哪些部件构成，它在电路图中的符号是什么样的？探究任务2、变压器的工作原理变压器的副线圈和原线圈的电路是否相通？当给原线圈接交变电压U1时，副线圈电压U2是怎样产生的？演示实验：跟踪练习(1)．下列正确说法是A．变压器也可能改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用(2).变压器为什么不改变恒定电流的电压？3、变压器原、副线圈电压与匝数关系实验探究：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系理论和实验都证明变压器的原线圈、副线圈的电压与两个线圈的匝数之间有什么关系？结论：公式：=跟踪练习(3)．要使电压经过变压器后升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？(4)．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36v，这个电压是将380V的电压降压后得到的。
如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？探究任务3：理想变压器同学们，通过阅读教材和查阅你们手头的资料，你们认为什么样的变压器才是理解理想变压器呢？21UU21nn理想变压器的输入功率与输出功率的有什么样的关系？对理想变压器的概念还有哪些不理解的问题？探究任务4.根据你对理想变压器的理解，你能推导出原线圈与副线圈中的电流关系吗？ 跟踪练习(5)．利用一变压器将220V 的交变电流电压降为36V匝，则副线圈匝数＿＿＿匝，若副线圈接入“36V 12W ”的灯泡正常发光，则输出功率为＿＿＿W ，输入功率为＿＿＿W ，原线圈电流为＿＿＿A.(6)．（08年海南）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u ＝U 0sin ωt 的交流电源，副线圈接一个R ＝27.5 Ω的负载电阻．若U 0＝，ω＝100π Hz ，则下述结论正确的是A ．副线圈中电压表的读数为55 VB ．副线圈中输出交流电的周期为1s 100πC ．原线圈中电流表的读数为0.5 AD ．原线圈中的输入功率为(7).如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n 1:n 2=2:1，且分别接有完全相同的纯电阻，电源的电压为U ，则次级线圈的输出电压为 ( )A.2UB.3UC.U 52D.U 43能力提升1．如下图所示，A 、B 、C 、D 是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W ”，当灯泡所消耗的功率都调到20 W 时，哪种台灯消耗的功率最小( )2．如图甲，回字形线圈两端绕有两线圈，在线圈l 1中通入电流 i 1后，在2l 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈l 1中的电流i 1随时间变化图线是下图中的（ ）（l 1、l 2中电流正方向如图甲中箭头）3.如图所示，一理想变压器的变压比为3∶1，图中四只灯泡完全相同.在L 1、L 2、L 3正常发光的条件下，若断开L 4，则 ( )A 、L 1、L 2、L 3变亮B 、L 1、L 2、L 3变暗C 、L 1变亮，L 2、L 3变暗D 、L 1变暗，L 2、L 3亮度变亮 4．(2011·广东卷)图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55 Ω，电表为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是( )A ．电流表的示数为2 AB ．原、副线圈匝数比为1∶2C ．电压表的示数为电压的有效值D ．原线圈中交变电压的频率为100 Hzi i i i i R。
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选修3-2-5.4变压器
课时：1课时高二物理组
[学习目标]：1.了解变压器的结构和工作原理
2.探究分析理想变压器的理想化模型及功率传输规律
3.理想变压器的变压和变流规律
【学法点拨】
用电常识：照明灯电压------220 伏机床上照明灯------36 伏半导体收音机电源电压不超过10伏大型发电机交流电压------几万伏远距离输电------几十万伏电视机显像管却需要10000V以上电压
交流电因其随时间_________变化,如下图的基本构造图，可以利用上一章学习的__________知识来改变电压以适应各种不同的需要——变压器就是________________的设备
【自主学习】
一、变压器的构造
（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）
（2）原线圈初级线圈匝数用n1表示
（3）副线圈次级线圈匝数用n2表示
（4）输入电压：用U1表示; 输出电压：用U2表示.
2.电路图中符号_______________
3、铁芯与线圈互相绝缘，变压器副线圈和原线圈电路是否相通？在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？
【思考讨论】1.若给原线圈接直流电，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？
2.若给原线圈中加入均匀增加的电流I，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？
3. 若给原线圈中加入周期性的交变电流i，副线圈中会产生感应电流吗？为什么？
【合作探究】阅读教材41页探究实验部分
二、理想变压器（不计过程中的能量损失）的变压规律
（一）电压与匝数的关系：
1.闭合铁芯内各处的△Φ/△t的关系？__________________________________
2.两侧线圈内的感应电动势关系？_____________________________________
3.理想线圈R内__________那么U1与E1,U2与E2的关系？____________________即可得到U1，U2，n1，n2的关系式__________________
(二) 电流与匝数的关系
理想变压器故能量损耗_________, P入______P出。
由P入= U1I1 P出= U2I2 即推出I1 I2 n1 n2的关系__________________________
(三).理想变压器的深度思考：
1.要使电压经过变压器后电压升高，副线圈的匝数比原线圈的匝数多还是少？若要使电压降低呢？
2.（多副线圈）如果副线圈个数有两个，根据理想变压器的关系推导出电压、电流和匝数的关系
电压：______________________________________
电流：______________________________________
【例1】一理想变压器，其原线圈2200匝，副线圈440匝，并接一个100Ω的负载电阻。
（1）当原线圈接在44V 直流电源电源上时，副线圈两端电压表示数为________V,副线圈中电流表示数为______A.
（2）当原线圈接在220V 交变电源上时，副线圈电压表示数为________V ，电流表示数为_______A 。
（3）此时原线圈上的电流为____________.如果将负载换为400Ω的电阻，原线圈电流为_________
【课堂检测】
1．下列有关理想变压器的说法正确的是：( )
A ．原、副线圈中交变电流的频率一定相等 B.原线圈的导线比副线圈导线细
C ．穿过原、副线圈的磁通量的变化率一定相等 D.副线圈的输出功率和原线圈的输入功率一定相等 E.变压器是一种能够改变交流电压的设备 F.凡是能改变交流电压的设备，都是变压器 G.负载空载时，原线圈中的电流为零 H. 当副线圈空载时，原线圈上的电压为零 I ．原线圈中输入功率随着副线圈中的负载阻值增大而增大 J ．原线圈中的输入电流随着副线圈中的输出电流的增大而增大
8．在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在图示变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，如图所示，已知线圈1、2的匝数比为n 1：n 2＝2：1
A.当线圈1输入电压220V 时，线圈2输出电压为110V
B.当线圈1输入电压220V 时，线圈2
输出电压为55V
C.当线圈2
输入电压110V 时，线圈1输出电压为220V
D.当线圈2输入电压110V 时，线圈1输出电压为110V
12．用一理想变压器向一负载R 供电，如图所示，当增大负载电阻R 时，原线圈中电流I 1和副线圈中电流I 2之间的关系是（ ）
A ．I 2增大，I 1也增大
B ．I 2增大，I 1减小
C ．I 2减小，I 1也减小
D ．I 2减小，I 1增大
11．一理想变压器原、副线圈匝数比是4∶1，若原线圈上加电压U ＝400sin100πt V ，则接在副线圈两端交流电压表的示数为____________
1. 教材44页课后练习
2.
3.5
2. 习题册随堂达标
【学后反思】
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。