高中物理选修2-1教案-4.2变压器2-人教版
文档属性
| 名称 | 高中物理选修2-1教案-4.2变压器2-人教版 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-29 09:14:48 | ||
图片预览
文档简介
课时
1课时
年级
高中二年
班型
1班
使用教材
普通高中课程标准实验教科书
课题
变压器
教学
目标
知识
与能力
设计实验，让学生通过观察、体验，增强对变压器结构、工作原理的理性认识。能较为精确的定量探究变压器原副线圈电压与匝数的关系。
过程
与方法
在“变压器”?新情境中，让学生迁移应用已有知识，经历、实践科学探究的全过程。学会用控制变量法、图像法、分析综合法研究物理规律。
情感态度与价值观
激发学生学习兴趣，利用对实验数据的科学分析，培养尊重事实的科学精神和科学态度。
重点
变压器的结构、工作原理是本节课教学的重点。
难点
变压规律既是重点又是难点。
设 计 理 念
（1）按照学生的认知规律设计系列递进实验，关注学生的思维过程，尤其是用改进后的变压器进行定性以及定量探究实验，考察了教师的实验研究能力，培养了学生科学的实验态度。?
（2）运用Excel处理数据，能够较为精确、直观、快速的得出实验结论。
实 验 素 材
（1）演示实验：线圈、扩音器、耳机线、电磁炉、自绕线圈、额定电压220v灯泡、额定电压2.5v小灯泡、开关、导线若干。
（2）定量实验：改装教学可拆变压器J2423型（增加输入、输出端口）1个、学生电源、多用电表、
导线若干。
教 学 过 程
教师活动
学生活动
设计意图
提出问题，引入新课
（1）提出问题：我们国家民用统一供电为220v，那么如何使这些额定电压不是220v的用电器设备正常工作呢？?
（2）图片展示：华为手机电源适配器（输入电压：100V-240V，输出：5V）
创设情境，思考总结
[实验一]隔空传音 [实验二]隔空取电
“隔空取电”实验：通过铁芯的插入和拔出，听声音的变化，突出铁芯对声音信号强弱的影响。
“隔空取电”实验：通过改变线圈匝数多少，看灯泡亮暗变化，突出匝数对电压大小的影响。
通过两个演示实验，理解变压器的基本构造。
[实验三]体验变压器铁芯作用实验
接通电路，提起铁芯观察小灯泡亮暗变化，同时在电路接通和未接通两种情况下，让学生亲自感受铁芯提起的难易程度。
通过对铁芯作用的讲解，引出变压器的工作基础，工作原理，以及能量转化。
设计实验，探究规律
实验目的：探究变压器原副线圈电压与匝数的关系?
实验仪器：学生电源，教学可拆变压器，多用电表，导线若干。
实验方法：控制变量法
实验内容：（1）n1、U1一定，研究U2与n2的关系?
（2）n2、U1一定，研究U2与n1的关系?
实验数据记录表格。?
探究一：U1=4V??n1=100匝
n2
200
600
800
1600
U2
探究二：U1=4V??n2=400匝
n1
200
600
800
1000
U2
测量数据输入Excel表格，借助图像法、综合问题分析发得出实验结论：在误差允许范围内原、副线圈电压之比等于原副线圈匝数之比，即 。
引导学生进行理论分析，从理论上得到对实验结果的支持。
（四）误差分析，建立理想模型
以探究1实验数据为例，引导学生发现电压U1/U2总是大于匝数n1/n2，对实验进行误差分析，构建理想化物理模型——理想变压器。
总结理想变压器的特点、变压规律、分类。
特点：
分类：
（五）总结升华，应用提高
经历这节课学习后，大家对变压器的知识已有了初步了解。那么现在老师遇到一个问题，需要大家帮忙解决一下：小圣诞树需要在220V交流电压下才能正常工作，但是现在手边只有一个学生电源和一个可拆式变压器，谁能让小圣诞树正常发光?
思考手机充电器插头的功能。
观察两个演示实验的实验现象，引发思考：生活中是怎样改变电压的？
迁移已学知识，思考两个实验的共性是什么？
亲身体验，深化理解
画出实验电路图，设计实验操作步骤，实验数据记录表格。
分析综合：U2正比于n2/n1
对于k，引导学生分析U2—n2/n1图像的斜率，近似等于U1，并结合量纲对k分析，最终得出实验结论。
应用已学知识从理论上推导：
思考：变压器在能量传递过程中哪些环节会造成能量损失？
整理笔记，做好记录。
共同思考，运用本节课知识解决实际问题。
通过实验，我们发现改变线圈匝数，可以用来改变电压。引出变压器教学，两个演示实验衔接了电磁感应中的互感现象，为变压器结构和工作原理教学做好铺垫。
变压器原副线圈中的“电”是通过铁芯中的“磁”来相互联系的，感受铁芯在变压器工作过程中的作用。将铁芯作用情境化，静态知识动态化，利于学生深化理解。
学会用控制变量法、综合分析法、图像法来进行实验探究，培养学生科学的实验态度。
理论、实验双重探究，深化理解。
通过误差分析，回应演示实验中铁桶中的水发热现象，线圈中的热效应，铁芯的铁损都会对实验造成误差，进而建立理想变压器模型，培养学生严谨，事实求实的科学态度。
学以致用，深化理解。
板书设计
一、构造 二、工作原理 三、变压规律
1.原线圈 1.工作原理：互感现象 理想变压器：
2.副线圈 2.工作基础：交变电流
3.闭合铁芯 3.能量转化：电能—磁场能—电能
1课时
年级
高中二年
班型
1班
使用教材
普通高中课程标准实验教科书
课题
变压器
教学
目标
知识
与能力
设计实验，让学生通过观察、体验，增强对变压器结构、工作原理的理性认识。能较为精确的定量探究变压器原副线圈电压与匝数的关系。
过程
与方法
在“变压器”?新情境中，让学生迁移应用已有知识，经历、实践科学探究的全过程。学会用控制变量法、图像法、分析综合法研究物理规律。
情感态度与价值观
激发学生学习兴趣，利用对实验数据的科学分析，培养尊重事实的科学精神和科学态度。
重点
变压器的结构、工作原理是本节课教学的重点。
难点
变压规律既是重点又是难点。
设 计 理 念
（1）按照学生的认知规律设计系列递进实验，关注学生的思维过程，尤其是用改进后的变压器进行定性以及定量探究实验，考察了教师的实验研究能力，培养了学生科学的实验态度。?
（2）运用Excel处理数据，能够较为精确、直观、快速的得出实验结论。
实 验 素 材
（1）演示实验：线圈、扩音器、耳机线、电磁炉、自绕线圈、额定电压220v灯泡、额定电压2.5v小灯泡、开关、导线若干。
（2）定量实验：改装教学可拆变压器J2423型（增加输入、输出端口）1个、学生电源、多用电表、
导线若干。
教 学 过 程
教师活动
学生活动
设计意图
提出问题，引入新课
（1）提出问题：我们国家民用统一供电为220v，那么如何使这些额定电压不是220v的用电器设备正常工作呢？?
（2）图片展示：华为手机电源适配器（输入电压：100V-240V，输出：5V）
创设情境，思考总结
[实验一]隔空传音 [实验二]隔空取电
“隔空取电”实验：通过铁芯的插入和拔出，听声音的变化，突出铁芯对声音信号强弱的影响。
“隔空取电”实验：通过改变线圈匝数多少，看灯泡亮暗变化，突出匝数对电压大小的影响。
通过两个演示实验，理解变压器的基本构造。
[实验三]体验变压器铁芯作用实验
接通电路，提起铁芯观察小灯泡亮暗变化，同时在电路接通和未接通两种情况下，让学生亲自感受铁芯提起的难易程度。
通过对铁芯作用的讲解，引出变压器的工作基础，工作原理，以及能量转化。
设计实验，探究规律
实验目的：探究变压器原副线圈电压与匝数的关系?
实验仪器：学生电源，教学可拆变压器，多用电表，导线若干。
实验方法：控制变量法
实验内容：（1）n1、U1一定，研究U2与n2的关系?
（2）n2、U1一定，研究U2与n1的关系?
实验数据记录表格。?
探究一：U1=4V??n1=100匝
n2
200
600
800
1600
U2
探究二：U1=4V??n2=400匝
n1
200
600
800
1000
U2
测量数据输入Excel表格，借助图像法、综合问题分析发得出实验结论：在误差允许范围内原、副线圈电压之比等于原副线圈匝数之比，即 。
引导学生进行理论分析，从理论上得到对实验结果的支持。
（四）误差分析，建立理想模型
以探究1实验数据为例，引导学生发现电压U1/U2总是大于匝数n1/n2，对实验进行误差分析，构建理想化物理模型——理想变压器。
总结理想变压器的特点、变压规律、分类。
特点：
分类：
（五）总结升华，应用提高
经历这节课学习后，大家对变压器的知识已有了初步了解。那么现在老师遇到一个问题，需要大家帮忙解决一下：小圣诞树需要在220V交流电压下才能正常工作，但是现在手边只有一个学生电源和一个可拆式变压器，谁能让小圣诞树正常发光?
思考手机充电器插头的功能。
观察两个演示实验的实验现象，引发思考：生活中是怎样改变电压的？
迁移已学知识，思考两个实验的共性是什么？
亲身体验，深化理解
画出实验电路图，设计实验操作步骤，实验数据记录表格。
分析综合：U2正比于n2/n1
对于k，引导学生分析U2—n2/n1图像的斜率，近似等于U1，并结合量纲对k分析，最终得出实验结论。
应用已学知识从理论上推导：
思考：变压器在能量传递过程中哪些环节会造成能量损失？
整理笔记，做好记录。
共同思考，运用本节课知识解决实际问题。
通过实验，我们发现改变线圈匝数，可以用来改变电压。引出变压器教学，两个演示实验衔接了电磁感应中的互感现象，为变压器结构和工作原理教学做好铺垫。
变压器原副线圈中的“电”是通过铁芯中的“磁”来相互联系的，感受铁芯在变压器工作过程中的作用。将铁芯作用情境化，静态知识动态化，利于学生深化理解。
学会用控制变量法、综合分析法、图像法来进行实验探究，培养学生科学的实验态度。
理论、实验双重探究，深化理解。
通过误差分析，回应演示实验中铁桶中的水发热现象，线圈中的热效应，铁芯的铁损都会对实验造成误差，进而建立理想变压器模型，培养学生严谨，事实求实的科学态度。
学以致用，深化理解。
板书设计
一、构造 二、工作原理 三、变压规律
1.原线圈 1.工作原理：互感现象 理想变压器：
2.副线圈 2.工作基础：交变电流
3.闭合铁芯 3.能量转化：电能—磁场能—电能