資源簡介

3.3 變壓器 ---教學評大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·選擇性必修·第二冊 第三章第3節 變壓器
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 通過實驗，探究并了解變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。知道遠距離輸電時通常采用高壓輸電的原因。 教材分析： 變壓器在生產生活和科技活動中應用非常廣泛，從家庭到工廠，從生活到生產，變壓器具有極廣的應用性。要讓學生見識各種形式和各式大小的變壓器，了解變壓器的結構與用途。 變壓器是交流電路中一種常見的電器設備， 它是建立在電磁感應現象的基礎上，是電磁感應 教學的進一步延伸，同時又是遠距離輸電不可缺少的裝置，既聯系電磁感應，又為學習《電能的輸送》做鋪墊，起著承上啟下的作用，是本章重點內容之一。
學情分析 知識儲備：學生已經學過電路測量的基本知識，會連接基本的電路并進行測量，知道感應電動勢和線圈匝數相關等基礎知識，可以進行方案的設計和變壓器變壓原理的分析，具備科學探究的基礎。 能力基礎：高二理科學生巳具有一定的觀察能力和邏輯推理能力，對現象一猜想一實驗探究一理論推導等科學研究方法有一定的基礎。通過前面學習學生已經掌握了電磁感應的基本應用。 思維能力：學生可能遇到的困難是理論探究理想變壓器的原副線圈兩端電壓與匝數的關系。
核心素養 物理觀念：知道交變電流的周期、頻率的含義以及二者之間的關系；知道峰值和有效值的含義以及二者之間的關系。 科學思維：理解有效值的物理含義，經歷根據電流熱效應推導交變電流有效值的過程，體會“等效”的科學方法。 科學探究：能根據交變電流圖像識別周期、頻率、峰值，會用周期、峰值等物理量用數學函數表達式和圖像描述交變電流。 科學態度與責任：知道我國家庭電路的頻率是50Hz，知道家用電器的電壓220V是有效值。
教學準備 可拆變壓器、萬用表、導線、學生電源、小燈泡、多媒體課件。
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一：導入新課
小組討論預習。 巡視課本預習完成情況 小組討論預習結果 （1）表揚預習完成良好的同學； （2）鼓勵學生努力學習。
展示學習目標
1.探究變壓器構造 探究變壓器的工作原理 探究變壓器線圈兩端電壓與匝數的關系 理想變壓器電流變化規律 讓學生 明確學習目標，做到帶目標學習； 課后根據目標，學生自主判斷學習情況
情境導入
復習提問、引入新課 問題1:產生感應電動勢條件是什么？ 問題2:法拉第電磁感應定律內容是什么？ 問題3:什么是互感現象？ 問題1:產生感應電動勢條件是什么？ 問題2:法拉第電磁感應定律內容是什么？ 問題3:什么是互感現象？ 學生分組討論交流。 聽學生的回答情況，評價學生的表達能力和思維。
環節二：新課教學 活動一：探究變壓器構造
問題1: 變壓器的構造是由哪幾部分構成的？ 問題2: 閱讀課本，變壓器的示意圖和符號是怎樣？ 指導學生拆裝可拆變壓器，讓學生自己得出變壓器的結構。 課堂練習1 一交變電流波形如圖.根據圖像，求： (1)該交變電流的周期是多少？頻率是多少？ (2)電流方向在1s內改變多少次？ 學生討論完成課堂聯系； 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
活動二：探究變壓器的工作原理
學生觀察電路圖，分析 問題1:猜想兩種情況下，燈泡會發光嗎？ 教師引導；鼓勵學生說出自己的想法。 創設情景2: 做演示實驗一，把一個線圈連到直流檔，觀察小燈泡的現象。 問題2:變壓器副線圈和原線圈電路是否相 通？ 問題3: 若給原線圈隊接直流電壓，為什么燈泡不亮？ 創設情景3: 做演示實驗二，把一個線圈連到交流檔，觀察小燈泡的現象。 問題4:變壓器的鐵芯帶電嗎？ 創設情景4: 做演示實驗三，將可拆變壓器的鐵芯由不閉合到閉合，觀察小燈泡的現象。 待變壓器正常工作時嘗試提起橫條鐵芯。 問題5:變壓器原副線圈不相通，那么閉合的鐵芯作用是什么呢？ 問題6:怎樣從能的轉化角度看變壓器的工作原理？ 把兩個沒有用導線相連的線圈套在同一個閉合鐵芯上， 一個線圈先后連到直流、 交流電源上，另一個線圈與燈泡構成閉合回路，如圖所示。 變壓器只能改變交流電壓。 根據學生回答情況總結并給與肯定。
活動三：探究變壓器線圈兩端電壓與匝數的關系
創設情景：調節學生電源的電壓和線圈的匝數，觀察燈泡亮度的變化。 問題1: 原、副線圈的電壓與什么因素有關系？ 問題2: 證明該猜想需要哪些實驗器材？ 問題3: 實驗電路圖是怎么樣的？ 問題4:如何設計數據表格？
探究牛頓第二定律采用的實驗方法一—控制變量法。 為了人身安全，用低壓交流電壓不超過12V,實驗過程中不要用手碰到裸導 線以及接線柱。 學生通過討論交流得出實驗電路圖，實驗方案，設計表格，然后進行分組實驗探究： ①n1、n2一定，U1對U2的影響 ②U1、n1一定，n2對U2的影響 ③U1、n2一定，n1對U2的影響 1.自主完成 2.小組交流 在實驗誤差允許范圍內，原副線圈兩端電壓之比等于這兩個線圈的匝比： 評價完成情況，表揚優秀學生，鼓勵未完成的學生。
活動四：探究理想變壓器模型
創設情境：變壓器實際的作用就是把原線圈的能量耦合到副線圈。把收音機放在變壓器旁邊可以聽到”吱吱” 聲。 變壓器工作一段時間后，讓學生觸摸鐵芯和線圈。 理想變壓器的特點：①線圈沒有電阻怠②無磁通量漏失③鐵芯不發熱。 (1) n2>n1，U2 >U1 一升壓變壓器。 (2) n2活動五：理想變壓器電流變化規律
理想變壓器在能量轉化的過程中沒有能量損失。 問題1:電功率計算式是怎樣的？ 問題2: 原副線圈的電流跟它們的匝數有什么關系？ 提示理想變壓器輸入功率等于輸出功率。 對于交變電流、電壓和電動勢，均有類似關系。家庭電路的220V電壓是指交變電流的有效值是220V.交流電表測得值也是有效值. 評價學生解析過程。 對推導正確的同學給予評價。
學生總結分析 引導學生分析 小組討論總結： 評價學生聯系結果，對完成正確的同學給予表揚 教師總結:理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數成反比。
環節三：課堂練習 環節四：課堂小結
本節課堂學到了什么？ 引導學生小結 小組討論，總結本節課得失
活動五：作業設計
練習與應用 “練習與應用”第2題、第4題 復習與提高 A組第4題 指導學生完成練習，面批練習。 按要求完成練習。 從完成情況和書寫情況等方面進行評價。
主板書設計
3.3 變壓器 變壓器構造 示意圖 電路符號 變壓器工作原理 1.互感 2.能量轉化：電能→磁場能→電能 電壓、電流和功率規律 電壓： 功率：P入=P出 電流：
教學反思

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