课件15张PPT。
学生年级：高二
科目：物理
课程版本：人教版5.4 变压器魔术1：隔空取电电压为6V的交流电源，给额定电压为220V的灯泡供电，还是在灯泡与电源不直接相连的情况下，灯泡能正常发光明吗？6V探究1：变压器结构?请同学们将桌面上的变压器进行拆装，观察变压器的结构。2.示意图一、变压器的构造铁芯线圈线圈3.电路图中符号铁芯与线圈互相绝缘1.构造：（1）闭合铁芯（2）两个线圈原线圈(初级线圈)副线圈(次级线圈)n1n2探究2：变压的原理 在刚才的隔空取电魔术中，灯泡两端为什么会有电压？并说出你的分析思路。互感现象。思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?=0魔术2：隔空传音在原线圈中通入声音信号，副线圈与音箱相连，在音箱与耳机不直接相连的情况下，音箱能发出声音吗？ 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)二、变压器的工作原理～～——互感现象根据法拉第电磁感应定律得：原、副线圈中产生的感应电动势分别是：E1=n1??/ ?tE2=n2??/ ?t若不考虑原副线圈的内阻有
U1=E1
U2=E2 三、理想变压器的变压规律实验：探究副线圈中的电压U2与U1、n1、n2的关系。
（1）控制U1、 n1一定，探究U2与n2的关系。
（2）控制U1、 n2一定，探究U2与n1的关系。
（3）控制n1、n2一定，探究U2与U1的关系。实验探究：实验目的：探究副线圈中的电压U2与U1、n1、n2的关系。实验方法：控制变量法。1、n2 >n1 U2>U1——升压变压器2、n2 注：此公式无论副线圈一端是空载还是有负载，都是适用的。1、电压规律
理想变压器原副线圈的电压跟它们的匝数成正比三、理想变压器的变压规律2、功率关系P入= P出三、理想变压器的变压规律3、电流关系？请同学们试着推导。理想变压器输入功率等于输出功率理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比或写为：P1＝P2 如图，理想变压器原线圈电压U1保持不变，副线圈上接有灯泡L1和滑动变阻器R，原线圈接有一理想电流表．当滑动变阻器滑片向右滑动时，试讨论以下问题：
（1）副线圈两端MN的输出电压怎么变？向左滑动呢？
（2）通过灯泡L1的电流怎么变？原线圈中的电流怎么变？
（3）副线圈的输出功率怎么变？原线圈的输入功率怎么变？
思考与讨论即时应用 (即时突破，小试牛刀)
例题1．一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt （V）的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( )
A、250 V B、353.5 V
C、499.8 V D、200 V 即时应用 (即时突破，小试牛刀)
例题2．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把380V的电压降压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大(用分数表示)？
1.变压器的结构和符号3.理想变压器的工作规律：2.变压器的工作原理：互感功率关系：P1=P2。电压关系：电流关系：作业：阅读课后的科学漫步，完成1-5题。反思总结原制约副副制约原副制约原《变压器》教学设计
教学目标
一、知识目标
1．了解变压器的构造及其工作原理；
2．掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，并能应用它分析解决基本问题。
二、能力目标
1．通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯，并学会处理数据并提高概括能力。
2．从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
三、情感目标 1．通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2．让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
教学重点
变压器的工作原理和规律。
教学难点
理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流，推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系
教学媒体
可拆变压器、变压器12组，4个学生电源、 数字多用电表2个，导线若干，自制教具2套
师 生 双 边 活 动 细 则
教学过程
教学内容和教师活动
学生活动
活动目标
魔术演示
用手机充电器点亮小灯泡，
问1：小灯泡为什么会发光
问2：生活中还有哪些涉及到变压器
多媒体展示：各种变压器
学生观察，思考原因举例
实验演示，激发学习兴趣，对变压器作用有初步认识
体验总结
可拆变压器
学生对面前的变压器进行拆装
提高学生参与意识和分析总结能力
实验探究1
（一）变压器的工作原理
在刚才的隔空取电魔术中，小组讨论分析以下问题，并说出你的分析思路。
1）、小灯泡为什么会亮？
（2）、解释变压器的工作原理：
分组实验：连接电路观察、对比。
讨论：通断电、接交流电时灯泡会亮，所以其原理是互感，当原线圈接交变电源后，在闭合的铁芯内产生了变化的磁通量，它通过副线圈并使副线圈两端产生感应电动势。若副线圈是闭合的，它同样要在闭合的铁芯内产生变化的磁通量，在原线圈中同样产生感应电动势，这说是互感现象
电源必须是交流电。
激发学生探究意识，引导学生从不同角度去研究；
培养实验操作、合作、表述能力，以及分析问题的严谨性。
实验探究2
观看隔空取音小魔术，分析铁心的作用
原线圈中电能转化为铁心中磁场能，磁场能又转化为副线圈中电能，所以原副线圈靠铁心传递能量。
培养学生的观察、分析、表述能力
设疑1
问：变压器工作时能不能将电源电能全部转化为副线圈中电能？
对学生的回答适当补充
阅读课本讨论：漏磁，线圈的电阻铁心电阻、涡流等使电能有损失。
。
培养学生自学总结能力
设疑2
用什么方法处理复杂的问题？
回顾：理想化的模型，就象前面学的质点、点电荷等。
培养学生科学的方法。
设疑3
什么叫理想变压器？
那你们认为理想变压器应该具备什么条件呢？
阅读总结：
完全没有能量损耗的变压器叫理想变压器。
理想变压器的条件：无漏磁通，线圈的电阻不计，铁芯不发热
培养学生自学总结能力
理论推导
理论推导变压器线圈两端的电压与匝数的关系：
没有漏磁，原、副线圈中具有 磁通量，磁通量的变化率
根据法拉第电磁感应定律：
E1= E2 = =
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=
学生根据前面所学知识，在老师的引导下推导电压与匝数的关系。
创设问题，激发学生求知欲望，培养思维、推理能力
实验验证3
(二)、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验验证：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验目的：探究副线圈中的电压U2与U1、n1、n2的关系。
实验方法：控制变量法。
实验步骤：
1、 把可拆式变压器的一个线圈作为原线圈，连接到学生电源的交流输出端，另一个线圈作为副线圈，可不接负载
2 、闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量两个线圈两端的电压，测量完毕断开学生电源的开关
3 、改变学生电源的电压设置，重复以上实验
4 、改变原、副线圈的匝数，重复以上实验
2
学生根据数据猜想，
看老师操作并将实验数据填入学案表格。
激发学生探究意识，引导学生从不同角度去研究；
培养实验合作能力，
总结
分析实验数据时，得到变压比公式：
理论分析：由（1）知：升压变压器n2＞n1；降压变压器n2＜n1；
各组分析数据，并得出结论
培养学生处理实验数据、分析问题的能力。
设疑
如何从理论上推出电流与匝数关系？
结论：变压器工作时，原、副线圈中的电流强度与匝数成反比。
思考、分析
几个学生上黑板推导。 ，
创设问题，激发学生求知欲望，培养思维、推理能力
思考与讨论
如图，理想变压器原线圈电压U1保持不变，
副线圈上接有灯泡L1和滑动变阻器R，原线圈接有一理想电流表．当滑动变阻器滑片向右滑动时，试讨论以下问题：
（1）副线圈两端MN的输出电压怎么变？向左滑动呢？
（2）通过灯泡L1的电流怎么变？原线圈中的电流怎么变？
（3）副线圈的输出功率怎么变
学生分组讨论，分析电压、电流、功率的制约关系
分析讨论，思维升华，培养学生合作探究的能力
例题
例题1．一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt （V）的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是 ( )
A、250 V B、353.5 V
C、499.8 V D、200 V
例2：为了安全，机床上照明电灯用的电压是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1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？
教师适当点评
学生先分组讨论再请同学上黑板展示。
作答展示
例2：187匝，
I1＝0.182A，
I2＝1.1A
通过解析激发学生求知欲望，培养分析问题解决问题的能力。
课堂检测
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=311 sin100 πt(V) ，原副线圈的匝数之比为:n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )
A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 V
C.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W
完成检测
展示、交流
培养学生理论联系实际和应用能力
小结
先提问再投影：本节主要学习以下内容：
1、变压器的构造和符号。
2变压器的工作原理：互感现象。
3理想变压器规律： P1=P2
先总结再观看投影，回顾本节课的内容要点。
培养学生知识的总结能力，形成知识网络体系
5-4 变压器课堂练习 班级 姓名
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=311 sin100 πt(V) ，原副线圈的匝数之比为:n1 :n2=10:1 ；若图中电流表读数为 2 A ，则 ( )
A.电压表读数为 220 V B.电压表读数为 22 V
C.变压器输出功率为 44 W D.变压器输入功率为 440 W
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 ( )
A.A1 B.A2 C.V1 D.V2
４.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
５.一个理想变压器，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（ ）
A.U1＞U2，P1＜P2 B.P1=P2，I1＜I2 C.I1＜I2，U1＞U2 D.P1＞P2，I1＞I2
６.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 ( )
A. B. C. D.
７.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
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
８.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220 V交流电源，副线圈接额定功率为 20 W的灯泡 L，灯泡正常发光．当电源电压降为180 V时，求：
（1）灯泡实际消耗的功率？
（2）此时灯泡中的电流是多少？
