发布时间 : 星期日 文章2019-2020年高中物理《变压器》教案2 新人教版必修1更新完毕开始阅读
2019-2020年高中物理《变压器》教案2 新人教版必修1
教学目标： 知识与技能：
（1）知道变压器的构造
（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理。
（3）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。 （4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。 （5）知道课本中介绍的几种常见的变压器。 过程与方法：
（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力。
（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除
无关因素） 情感、态度与价值观：
（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。 （2）培养学生实事求是的科学态度。 教学重点： 变压器工作原理 教学难点：
变压器是如何将原线圈的电能传输给副线圈的 教学过程： 新课导入：
在实际应用中，常常需要改变交流的电压。大型发电机发出的交流，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。一般的家用电器需要220 V的电压，动力用电需380 V电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。这节课我们学习变压器的有关知识。
新课教学：
（一） 变压器的原理： 1、构造：
出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？
变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成。一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。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。
2、工作原理：
演示实验：原线圈接交流电源，副线圈接小灯泡，小灯泡发光。
在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变的磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要产生感应电动势。当副线圈接负载时，副线圈相当于交流电源向负载供电。在副线圈中产生交变电流，它也在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量既穿过副线圈，也穿过原线圈，在原、副线圈中同样要引起感应电动势。
在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象。 互感现象是变压器工作的基础。
从能量转化的角度，变压器是把电能转化为磁场能，再将磁场能转化为电能的装置。 由于互感现象，尽管两个线圈之间没有导线相连，电能却可以通过磁场从原线圈到达副线圈。 问：变压器的铁芯起什么作用？
如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能。如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率。 变压器对恒定电流不能变压。
因为变压器接入恒定电流，在铁芯中不会产生交变的磁通量，没有互感现象出现。
（二）理想变压器：
没有漏磁及发热损失的变压器，即没有能量损失的变压器叫理想变压器。 1、实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系：
（1）保持原线圈匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响； （2）保持副线圈匝数不变，改变原线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响； 2、推导理想变压器的变压比公式：
设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，在不考虑铁芯漏磁的情况下，穿过原、副线圈的磁通量变化率相同。
在原副线圈中产生的感应电动势分别为： ， ， ； 对于理想变压器，不考虑原、副线圈的电阻，则，； 时，，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器； 时，，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器； 当有几组副线圈时，有：
3、功率关系：对于理想变压器，不考虑能量损失，有； 4、电流关系：当只有一个副线圈时，I1U1?I2U2?I1U2n2?? I2U1n1当有多个副线圈时，I1U1?I2U2?I3U3????I1n1?I2n2?I3n3??? 问：绕制原副线圈的导线粗细一样吗？
粗细不一样。高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的 电流大，用较粗的导线。 需注意的几个问题：
（1）变压器输出电压与输入电压的频率相等。
（2）当理想变压器原、副线圈的匝数不变时，如果变压器的负载发生变化，确定其他物理量时，依据以下原则：
①输入电压决定输出电压；，当不变时，不论负载电阻是否变化， 都不会改变。
②输出电流决定输入电流；在输入电压一定的情况下，输出电压也被确定。 当负载电阻R减小时，增大，则相应增大；当负载电阻R增大时，减小，则 相应减小；
③输出功率决定输入功率；理想变压器的输入功率与输出功率相等。在输入电压 一定的情况下，输出电压也被确定。当负载电阻R增大时，，减小，减小，
输入功率也相应的减小；当负载电阻R减小时，，增大，增大，输入功率也相应的增大； （三）几种常见的变压器： （1）自耦变压器：
如图所示是自耦变压器的示意图。这种变压器的特点是 铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作原线圈， 副线圈只取线圈的一部分，将可以降低电压； 如果把线圈的一部分作原线圈，这个线圈作副线圈， 就可以升高电压。 （2）调压变压器：
属于自耦变压器。构造如图所示，线圈AB绕在一个 圆环形的铁芯上，AB之间加上输入电压，移动滑动 触头P的位置就可以调节输出电压。 （3）互感器：
交流电压表和电流表都有一定的量度范围，不能直接测量高电压和大电流。可以用变压器把高电压变成低电压，或者把大电流变成小电流。互感器分为电压互感器和电流互感器两种。 ①用来把高电压变成低电压。原线圈并联在高压电路中， 副线圈上接上交流电压表，根据电压表测得的电压
和铭牌上标明的变压比（），就可以算出高压电路中的电压。 为了工作安全，电压互感器的铁壳和副线圈应该接地。 ②用来把大电流变成小电流。它的原线圈串联在被测电路中， 副线圈上接入交流电流表。根据电流表测得的电流和铭牌上 标明的变流比（），可以算出被测电路中的电流。
如果被测电路是高压电路，为了工作安全，同样要把电流互感器的外壳和副线圈接地。 例1、
如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（ B ） A、2mA B、0mA