高中物理,变压器教案 17页

自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立高中物理,变压器教案　　篇一：高中物理选修3-2：《变压器》教学设计　　《变压器》教学设计　　一、教材分析《变压器》选自普通高中课程标准实验教科书物理选修3—2第五章交变电流的第四节。学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用，开拓学生视野，提高学习物理的能力和兴趣，因此这一节的内容是电磁感应教学的进一步延伸；同时变压器也是是交流电路中常见的一种电器设备，是远距离输送交流电不可缺少的装置．学习变压器能够从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的认识，为进一步学习远距离输电奠定基础．　　教材对《变压器》这节课的设置是从学生的原有认知出发，通过实验手段，引导学生一步一步围绕变压器的原理及工作特性展开，让学生自己进行讨论、分析，逐步完成教学目标。二、教学目标　　1、知识与技能：　　１）知道变压器的基本构造２）理解变压器的工作原理　　３）探究并应用变压器的各种规律2、过程与方法：　　１）能熟练应用控制变量法解决多变量问题２）进一步掌握科学探究的一般思路3、情感态度与价值观：随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　１）通过实验探究，体会科学探索的过程，激发探究物理规律的兴趣　　２）通过真实操作和记录，获得团队合作精神的体验和实事求是的科学态度　　三、教学重难点　　教学重点：通过实验探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系教学难点：理想变压器及工作原理　　四、设计理念　　在这节物理规律课的教学中，我的设计理念是：以实验为基础，学生的思维拓展为中心，充分发挥学生的主体，注重规律形成过程的教学、实验探究过程的教学、知识发展过程的教学；强调学以致用，联系生活实际，提高学生对知识的迁移和能力活化；　　“变压器”一课的教学围绕“什么是变压器？”“变压器副线圈为什么有电压？”“变压器怎样将原线圈的电能传输给副线圈？”“变压器为什么能改变电压？”“变压器副线圈上的电压大小与什么因素有关？定量关系是怎样的?”等问题为线索展开教学过程。　　五、教学方法　　实验探究、讨论交流、多媒体辅助教学六、课前准备　　学生电源、可拆变压器、多用电表（交流电压档）（以上各20个）、小灯泡、导线若干、多媒体　　七、教学流程：随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　篇二：高二物理变压器教案学案　　第四节变压器　　编写：杨永艳【学习目标】]　　1、知道变压器的构造，能说出变压器的工作原理。　　2、能根据变压器的工作原理推导变压器的电压与匝数的关系。　　3、知道什么是理想变压器，会推导理想变压器的电流与匝数的关系。4、理解变压器工作时的制约关系，并会解决相关问题。【学习重点】　　电压关系，电流关系及功率关系的理解与应用【学习过程】一、变压器　　1.变压器的构造:原线圈、副线圈、铁芯2．电路图中符号　　二、变压器的工作原理　　阅读课本P41，要求能用自己的话说出变压器的工作原理。1、是变压器工作的基础。　　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、理想变压器特点：（1）变压器铁芯内无漏磁（2）原、副线圈不计内阻2、电压关系U1?n1　　U2n2　　（1）无论副线圈一端空载还是有负载都适用随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　（2）输出电压U2由输入电压U1和原、副线圈的匝数比共同决定。　　U1n若n1＞n2，则U1＞U2为降压变压器?1U2n2　　若n1＜n2，则U1＜U2为升压变压器3、功率关系P入=P出　　补充：一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流关系　　U1（1）电压关系：U1?n1?n1U2　　（2）电流关系　　U2n2U3n3U3　　?　　n2n3　　根据P入=P出，I1U1=I2U2+I3U3I1n1=I2n2+I3n3　　四、U、I、P的决定关系1、电压制约关系：　　U22、电流制约关系：　　3、功率关系：　　输入功率P1由输出功率P2决定，用多少电能就输入多少电能　　若副线圈空载，输出电流为零，输出功率为零，则输入电流为零，输入功率也为零五、理想变压器动态分析问题：　　（1）先要由U1/U2=n1/n2，判断U2变化情况（2）判断负载电阻变大或变小随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　（3）由欧姆定律确定副线圈中的电流I2的变化情况（4）最后由P入=P出判断原线圈中电流I1的变化情况　　例1：一台变压器原线圈输入380V电压后，副线圈输出电压为19V，若副线圈增加150匝，输出电压增加到38V，则变压器原线圈的匝数为多少匝？　　例2、如图27—3所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=4∶1，当导线AB在匀强磁场中作匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数为12mA，则电流表2的示数为（）A．3mA　　B．48mA　　C．与R的阻值有关D．0　　例3.如图所示理想变压器原、副线圈的匝数比为N1：N2=2：1，原线圈接220V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光．当电源电压降为180V时，求：（1）灯泡实际消耗的功率？　　（2）此时灯泡中的电流是多少？　　题9　　例4.如图所示的理想变压器,输入电压U1=220伏，各线圈匝数之比n1:n2:n3=10:5:1。R2=110欧,测得通过R3的电流I3=2A。求：流经电阻R2及初级线圈中的电流强度I2和I1各为多少？随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　例5.如图所示，一个理想变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为×10V的霓虹灯供电，使它正常发光，为了安全，需要原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，溶丝便熔断.　　(1)溶丝的熔断电流是多大？　　(2)当副线圈电路中电流为10mA时，变压器的输入功率是多大？　　【当堂检测】　　1.对于理想变压器下，下列说法中正确的是()　　A.原线圈的输入功率，随副线圈输出功率增大而增大B.原线圈的输入电流随副线圈输出电流的减小而增大C.原线圈的电压，不随副线圈输出电流变化而变化D.当副线圈电流为零时，原线圈电压为零　　2.如图所示，理想变压器的输入端电压u=311sin100πt(V)，原副线圈的匝数之比为:n1:n2=10:1；若图中电流表读数为2A，则()　　A.电压表读数为220VB.电压表读数为22V　　C.变压器输出功率为44WD.变压器输入功率为440W　　3.如图所示，M为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头P向上移动时，读数发生变化的电表是()　　4.如图所示，一理想变压器初次级线圈的匝数比为3:1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，初级线圈中串有一个相同的灯泡L，则()随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　A.灯L也能正常发光B.灯L比另三灯都暗　　4　　C.灯L将会被烧坏D.不能确定　　5.如图所示，某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使()　　A.原线圈匝数n1增加B.副线圈匝数n2增加　　C.负载电阻R的阻值增大D.负载电阻R的阻值减小　　6.一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1＞n2，则（）　　＞U2，P1＜=P2，I1＜I2＜I2，U1＞＞P2，I1＞I2　　7.如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则()　　为电流表，b为电压表为电压表，b为电流表　　C.线路输送电功率是2200WD.线路输送电功率是×10W　　8.有一台理想变压器，原副线圈的匝数之比为n1:n2=2:1，原线圈上交流电源的电压u=2202sin100（πt），Q为保险丝，其额定电流为1A，R为负载电阻，如图所示，变压器正常工作时R的阻值()A.不能低于55Ω随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立B.不能高于55Ω　　C.不能低于77ΩD.不能高于77Ω　　9.将输入电压为220V、输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为30V的变压器，副线圈原来是30匝，原线圈匝数不变，则副线圈新增绕的匝数为()匝匝匝匝　　10.如图所示，理想变压器初、次级线圈的匝数之比n1:n2=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()　　23　　　　2354　　11.如图所示，为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加　　U　　U　　6　　A.B.　　在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则()　　A.保持U1及P的位置不变，S由a合到b时，I1将增大　　B.保持P的位置及U1不变，S由b合到a时，R消耗的功率增小随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立C.保持U1不变，S合在a处时，使P上滑，I1将增大　　D.保持P的位置不变，S合到a处时，若U1增大，I1将增大　　图（a）　　图　　（b）　　12．钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则　　A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为　　B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为　　D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为　　13.理想变压器原线圈接交变电压，副线圈由粗、细环如图所示方式连接，已知细环电阻是粗环电阻的2倍，当细环套在铁芯上时,两点的电压为V.现图示连接处a、b两点的电压为多少V.　　14．图为汽油机点火装置。蓄电池提供的是恒定直流，问：为什么在开关由闭合变为断开瞬间，能用变压器得到点火所需的高电压呢？随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　15．为了安全，机床上照明用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1100匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的灯泡供电，原　　副线圈的电流各是多少？　　16.要设计一变压器，这个变压器在一口字形铁芯上绕三个线圈，甲为初级线圈，接在U1=220V照明电路上，乙和丙为次级线圈，要求乙输出电压U2=36V，额定输出功率P2=100W；要求丙输出电压U2=，额定输出率为P3=10W，已知乙线圈需绕n2=180匝，则:(1)甲线需绕匝数n1为多少？(2)当乙、丙两个次级线圈都满负荷工作时，不考虑变压器能量的损耗，甲线圈内通过的电流I1为多少？(3)考虑到线圈中电流的大小，实际绕制三个线圈的导线，按从粗到细的顺序是怎样的　　【课堂小结】　　篇三：高二物理变压器的教案7　　第28单元：变压器　　教学目的：l、了解变压器的构造，理解变压器的工作原理。　　2、掌握变压器的变流比和变压比。3、了解几种常见的变压器。　　教学准备：幻灯片、可拆迁变压器、学生电源、演示电流表、　　教学过程：一、知识回顾　　1、产生电磁感应现象的条件。随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立2、法拉第电磁感应定律。二、新课教学：1．变压器的构造　　原线圈、副线圈、铁心2．变压器的工作原理　　在原、副线圈上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。3．理想变压器　　磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。4．理想变压器电压跟匝数的关系：　　U1/U2=n1/n2　　说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系，不仅适用于原、副圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况。即有　　U1U2U3　　=??。这是因为理想变压器的磁通量??　　n1n2n3　　全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的，每匝线圈产生相同的电动势，　　因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下，每组线圈两端的电压即等于电动势，故每组电压都与匝数成正比。5．理想变压器电流跟匝数的关系　　I1/I2=n2/n1（适用于只有一个副线圈的变压器）随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况，一旦有多个副线圈时，反比关系即不适用了，可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U1I1=U2I2+U3I3+U4I4+??再根据U2=　　nn2n　　U1U3=3U1U4=4U4??可得出：n1n1n1　　n1　　)确定以后,其输出电压U2是由输入电压U1决定的(即n2　　n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+??6．注意事项　　（1）当变压器原副线圈匝数比(U2=　　n2　　U1)但若副线圈上没有负载,副线圈电流为零输出功率为零,则输入功率为零,原线圈n1　　n2　　I2），同时有了相等的输入功率，（P入=P出）所以说：变压器上的电压是由原n1　　电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率，原线圈上才有了相应的电流（I1=　　线圈决定的，而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。　　三、例题解析　　【例1】如图16-1所示,理想变压器铁芯上绕有A、B、随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立C　　数比为nA:nB:nC=4:2:1,在线圈B和C的两端各接一个相同的电阻R，当线圈A与交流电源连通时，交流电流表A2的示数为I0，则交流电表A1的读数为_______________I0。　　【分析与解】此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解，即　　IAnB　　得出IA=就错了。?　　IBnA　　UCnC　　和?　　UBnB　　应该注意到变压器副线圈有多组，电流反比关系不成立，但电压与匝数成正比的关系还是成立的，应先根据这一关系求出C组线圈电压，再根据R相等的条件求出C组电流，由　　Ic?　　Uc　　，得IC=.此后利用关系式R　　nAIA=nBnB+nCnC　　即4IA=2I0+1×得IA=随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　【例2】将电阻R1和R2如图16-3甲所示接在变压器上，变压器原线圈接在电压恒为U的交流电源上，R1和R2上的功率之比为1匝数之比；（2）I1【分析与解】：（R1=2R2??（1）　　U2=　　n2　　Un12　　乙图中R1和R2?n2???nU??1???即8　　R1　　联列（1）式和（2（2n1　　nn　　设乙图中输出功率为P2，则P2=（2U）2/R1+（3U）2/R2　　n1n1P2　　以R1=2R2，n3=2n2代入，可得：1?。由于输入功率等于输出功率，所以甲、乙两图中输入功　　P23　　2　　率之比也为，根据P=IU，电压恒定，所以两图中电流之比I1：I2=2：3　　3随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　【例3】发电厂输出的交流电压为万伏,输送功率为×106瓦,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220伏,发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧,求:(1)输电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。【分析与解】（1　　I线=P总/U总=×106×104=100(A)　　则损失功率为P损=I线2R线=1002×22=×105(w)(2)变压器原线圈电压U1为　　U1=U总-U线=U总-I线R线=×104-100×22=19800(V)所以原副线圈匝数比　　n1U1　　=19800/220=90.?　　n2U2　　一.选择题1.如图a,b间和A.n2:n3　　2　　C.n2:n32.圈上接一()　　A.安培表AB.伏特表VC.D.3.如图完全相同,A.C.4.n1=600,n2A.C.5.如图16-8都为n2I1/I2=n2/n1A.a与cB.a与c输出端C.b与c端　　D.b与c出端　　二.填空题6.如图表A17.用1功率，8．如图R1：R2三．计算题随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　9．有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线圈接一可变电阻R作为负载，如图16-11所示，已知原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断，可变电阻的取值范围如何？　　11．一台理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接U=1002sin100πtV的交变电压，副线圈两端用导线接规格为“6V，12W”的小灯，已知导线总电阻r=Ω,试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯又如何连接才能使这些小灯都正常发光？【答案与提示】一．选择题1．（A）（提示：先求电压比）2．（B）（C）3．（A）（提示：看电流是否相等）4．（A）（C）5．（A）（C）（提示：注意连接后线圈的绕向是相同还是相反）二．填空题　　6．0(提示：原线圈上是恒定电压)7．208　　8．R3功率即输出功率，应等于输入功率。因为PR2?PR3，故有原线圈上功率与R2功率相等，它们电压相同，所以R2上电流与原线圈电流相等）三．计算题　　9．大于Ω10．4盏，并联11．　　N1　　?N2　　P0?P2nP　　1?2　　P0?P1n2P1P0?P1　　P0?P2随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起\n自从人类进入商品经济社会以来，贸易即已成为人们日常活动的主要部分，并成为一国经济增长的主动力。国际分工的深化、大量国际统一标准规则的建立　　（提示：注意根据线路损失功率求出电流，未加变压器时线路电流即是升压变压器原线圈电流。求N1时用电流比;求n1时用电压比。）　　n2N2　　随着信息化和全球化的发展，国家及地区之间的贸易也已成为拉动一国经济的三驾马车之一，甚至是三驾马车之首，奥巴马政府成立之日起