高二物理变压器教案 人教版.doc

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1、高二物理变压器教案【教学目标】1、了解使用变压器的目的，知道变压器的基本构造，知道理想变压器和实际变压器的区别2、知道变压器的工作原理，会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系3、知道不同种类变压器的共性和个性【教学重点】变压器的工作原理，互感过程的理解【教学难点】对多个副线圈的变压器，或铁芯“分叉”的变压器，变比关系的推导和理解【教具】民用变压器模型、实验室用小型变压器、调压变压器实物【教学过程】1、引入新课：我们手头有一个用电器，标有“110V、60W”字样，如果要它正常工作，而唯一的电源的电压是220V。你想怎样设计这个电路？☆学生：限流器电路；分压器电路…请大家从有用功、无

2、用功、电路效率的角度评价一下这两个电路★学生：限流器电路的效率为50%；分压器电路的效率小于50%。能源是宝贵的资源，我们设计这样的电路显然不能令人满意。本节课将介绍更为合理的电路设计措施——（课题展示）一、变压器理想变压器听到变压器，我们都应感到比较熟悉，同学们在哪些场合见到过变压器？☆学生：变电站、家电修理铺…什么是变压器，它的构造怎样？展示：变电站变压器模型（可拆卸）、家用电器变压器a、学生观察到的部件；b、共同的&不同的部件；c、归纳概念。1、变压器：同一铁芯上缠绕几组线圈构成变压器，最典型的变压器是同一铁芯上缠绕两个线圈，一个称为原线圈，一个称为副线圈，它们的匝数一般是不同

3、的。通用符号如图1所示，n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数。2、理想变压器：工作时，可以忽略焦耳热和涡流发热（磁能损失）的变压器。二、变压器的工作所谓变压器，就是能够改变电压的仪器，它使是怎样改变电压的呢？结合图2，介绍变压器的接线常规（说明：副线圈中负载未画出；否则为“空载”状态）；互感的形成；*法拉第电磁感应定律的应用（回避源电动势和反电动势叠加的过程、相位差问题），注意两边磁通量相等——E1=n1E2=n2=对于理想变压器，导线电阻可以忽略，故U1=E1，U2=E2（副线圈看成一个电源，电动势等于路端电压）。所以=即：理想变压器原副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数比。如果n

4、2＜n1，则输出电压低，称降压变压器；如果n2＞n1，则输出电压高，称升压变压器。对于理想变压器，我们除了关心它的电压关系外，还关心它的功率和电流关系功率P1=P2电流=对于上面的关系，除了要求变压器理想之外，还有没有其它的条件约束呢？★师生活动1：讨论图3所示变压器的电压、功率&电流的关系…（结论：=，=；P1=P2+P3；n1I1=n2I2+n3I3）★师生活动2：讨论图4所示变压器的电压、功率&电流的关系（设两个副线圈的磁通分配相同）…（答案留作开放式。答：=，=；P1=P2+P3；2n1I1=n2I2+n3I3）小结：从以上的探讨我们发现，变压器的电压关系和电流关系并不是用一

5、个正比和反比可以简单地概括，而是会随着变压器结构的改变而改变，但是，万变不离其宗，能量守恒定律和法拉第电磁感应定律总是适用的。那么，实际中的变压器究竟会有一些什么结构形式的变化呢？三、几种常见的变压器1、自耦变压器→调压变压器2、互感器a、电压互感器b、电流互感器四、小结变压器是一种在电路设计是常用的元器件，它能达到改变电压的目的，依赖的工作原理是电磁感应中的互感。理想变压器和实际变压器的根本区别是传递能量时是否有损失。因此，我们解变压器的问题时依赖的两大基本关系就是能量守恒和法拉第电磁感应定律。回到我们课前的问题，除了限流器和分压器的方案外，我们还有没有什么其它的设计方案？☆学生：

6、变压器方案。对于理想变压器方案，电路的效率为多少？☆学生：100%。如果是直流电，这个方案可行吗？☆学生：不行。从这个简单的事例中，我们可以初步领略到变压器的妙处和交流电相对直流电的优越性。【归纳小结】变压器　主要由铁心和原、副线圈组成，理想变压器的基本规律是　　（1）任何两组线圈的端电压与其匝数成正比，即　　　可见，电压仅与匝数有关，与负载无关，且同一个变压器各线圈的“每伏匝数”必相等。（2）输入功率等于输出功率　因此，当副线圈所接负载变化时，副线圈的电流变化，原线圈的输入功率随之变化。（3）输入端的安匝数等于输出端安匝数之和，即　当仅有一组原副线圈时可简化为讲练互动【例1】如图所

7、示M为理想变压器，原副线圈匝数比为22：1，电源电压u＝311sin314tV不变，变阻器R的最大阻值为10Ω。求（1）当变阻器的滑动头P从最下端向上移动时，各个电表读数如何变化？（2）变阻器R接入副线圈时电流表A1的最小读数（3）如果变阻器R断路，电流表A1的读数又是多大？〖解析〗（1）两个电流表读数都变大。（2）变阻器R接入副线圈时电流表A1的最小读数为0.045A。（3）如果变阻器R断路，理想变压器空载，两个电流表读数都为零。n3Rn2L220Vn1