變壓器

教學(xué)目標(biāo) 

一、知識目標(biāo)

1、知道變壓器的構(gòu)造．知道變壓器是用來改變交流電壓的裝置．

2、理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理．

3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運用解決實際問題．

4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問題．

5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率．能用變壓器的功率關(guān)系解決簡單的變壓器的電流關(guān)系問題．

6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時，利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因．

7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器．

二、能力目標(biāo)

1、通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣．

2、從變壓器工作規(guī)律得出過程中培養(yǎng)學(xué)生處理實驗數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力．

3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義．

三、情感目標(biāo)

1、通過原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美．

2、讓學(xué)生充分體會能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想．

3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實，實事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度．

教學(xué)建議

教材分析及相應(yīng)的教法建議

1、在學(xué)習(xí)本章之前，首先應(yīng)明確的是，變壓器是用來改變交變電流電壓的．變壓器不能改變恒定電流的電壓．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)．讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象．這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過它們的磁通量和磁通量的變化時刻都是相同的．因而，其中的感應(yīng)電動勢之比只與匝數(shù)有關(guān)．這樣原、副線圈的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了．

2、在分析變壓器的原理時，課本中提到了“次級線圈對于負(fù)載來講，相當(dāng)于一個交流電源”；一般情況下，忽略變壓器的磁漏，認(rèn)為穿過原線圈每一匝的磁通量與穿過副線圈的磁通量總是相等的．這兩個條件，都是“理想”變壓器的工作原理的內(nèi)容．利用課本中的這些內(nèi)容，教師在課堂上，首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理，原線圈上加上交變流電后，鐵心中產(chǎn)生交變磁通量；在副線圈中產(chǎn)生交變電動勢，則副線圈相當(dāng)于交流電源對外供電．在這個過程中，如果從能量角度分析，可以看成是電能（原線圈中的交變電流）轉(zhuǎn)換成磁場能（鐵心中的變化磁場），磁場能又轉(zhuǎn)換成電能（副線圈對外輸出電流）．所以，變壓器是一個傳遞能量的裝置．如果不計它的損失，則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量．

要使學(xué)生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式．在解決有兩個副線圈的變壓器的問題時，這一點尤其重要．當(dāng)然，在初學(xué)時，有兩個副線圈的變壓器的問題，不做統(tǒng)一要求，不必急于去分析這類問題．對于學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論．

3、學(xué)生對變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題，對學(xué)生澄清認(rèn)識會有所幫助．

4、變壓器的電壓公式是直接給出的．課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系，說明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器，這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式．利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系，得到了 ．建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實驗．引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時，原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化，原線圈中的電流逐漸增大，副線圈中的電流也逐漸增大．

5、介紹幾種常見的變壓器，是讓學(xué)生能見到真實的變壓器的外型和了解變壓器的實際構(gòu)造．教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看．變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用．課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實物，或參觀，以開闊學(xué)生眼界，增加實際知識

6、電能的輸送，定性地說明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時，采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失．這里重點描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系，教師應(yīng)幫助學(xué)生分析，理解采用高壓輸電的必要性．

教學(xué)重點、難點、疑點及解決辦法

1、重點：變壓器工作原理及工作規(guī)律．

2、難點：

（l）理解副線圈兩端的電壓為交變電壓．

（2）推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系．

（3）掌握公式中各物理量所表示對象的含義．

3、疑點：變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈．

4、解決辦法：

（l）通過演示實驗來研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實驗基礎(chǔ)上建立規(guī)律．

（2）通過理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系．

（3）通過運用變壓器工作規(guī)律的公式來解題使學(xué)生從實踐中理解公式各物理量的含義．

變壓器

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