变压器
变压器
山东省沂源县第一中学
【教材依据】
人民教育出版社课程标准实验教科书选修3—2
【教学流程图】
由实例引出定义 作铺垫理解原理 想办法探究规律 自主的归纳总结 针对性解决问题 合理的引申外推 简单的基本应用
最后的课堂归纳
【教学简案】
教学目标
1、 知识与技能目标:
(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、 过程与方法目标:
(1).初步掌握课题解决的思维程序步骤,即发现问题 形成课题 建立假说 检验论证 评价发展
(2).培养学生的创造性思维过程、变式思维能力以及初步的观察、分析和概括能力;
3、情感态度价值观目标:
(1).培养学生对科学探究的向往与热情.
(2).培养学生的创造态度、实事求是的科学态度以及面对挫折的健康心理、意志品质
教学重点
变压器的工作原理和基本规律.
教学难点
变压器的工作原理的理解和基本规律的探究.
教学媒体
变压器模型、学生电源、闭合铁芯、小灯泡、导线、投影仪等
教学过程
一、 引入新课
师生对话:
家庭用电一般是220V,我们听的录音机一般是几十伏或几伏,电视机高压包的电压达10000V以上,我们是怎样得到这些不同的电压的呢?
二、进行新课:
1、变压器的定义:用来改变交变电流电压的设备
(由学生讨论回答)
2、 变压器的构造:闭合铁芯、原线圈、副线圈
(学生对变压器模型进行观察、总结,并在练习本上画出结构图。老师用投影机进行投影)
3、 变压器的工作原理:原、副线圈中由交变电流引发的相互感应
(由学过的电磁感应知识铺垫:如图所示,
A、 线圈中通稳恒电流 B、原线圈中通线性变化电流 C、 原线圈中通线性变化电流
问:副线圈中的感应电流的情况?)
4、 变压器的基本规律:
(1)电压规律:
(提出问题:输出电压与什么因素有关呢?
进行猜测:与线圈匝数有关
实验探究:变压器线圈两端的电压与匝数的关系
A、学生进行实验设计 B、学生进行实验操作 C、学生进行数据处理
检验论证
评价发展)
(2)功率关系:
(3)电流规律:
(由能量守衡定律引入“功率关系”,让学生根据“电压规律”和“功率关系”自行推导“电流规律”)
三、理解应用
例一:如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比N1:N2=4:1,当导体棒向右匀速切割磁感线时(只计导体棒电阻,其余电阻均不计),电流A1的示数是12毫安,则副线圈中A2的示数应该为:
A、3毫安 B、48毫安 C、零 D、与R阻值有关
解析:导体棒匀速切割磁感线,将产生稳定的感应电动势,产生稳恒的感应电流,也就产生不变的磁场,穿过副线圈的磁通量不发生变化,因此不会产生感应电流。
引申:若导体棒匀加速切割磁感线会怎样呢?
若导体棒以V=VM的速度切割磁感线又会怎样呢?
例二:如图14-18所示是一个理想变压器,K为单刀双掷电键,P是滑动变阻器滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈上的电流强度,则( )
A. 保持U1及P的位置不变,K由a合在b时,I1将增大
B .保持P的位置及U1不变,K由b合在a时,R消耗的功率减小
C .保持U1不变,K合在a处,使P上滑I1将增大
D .保持P的位置不变,K合在a时,若U1增大,I1将增大
解析:A、N1减小,N2、U1不变,则U2增大,I2 增大,I1增大
B、N1减小,N2、U1不变,则U2增大,I2 增大,P增大
C、U1、N1、N2、U2不变,R增大,I2 减小,I1减小
D、N1、N2不变,U1增大,U2增大,R不变,I2 增大,I1增大
总结:对这类问题首先要搞清哪些是变量,哪些是不变量,搞清谁决定谁。匝数比和输入电压决定输出电压,输出功率决定输入功率。
探究例题:图3是一个理想变压器的示意图,铁芯上有三个线圈,其中有两个副线圈。原副线圈的匝数比为N1:N2:N3=10:5:1。已知负载电阻R1=110欧R2=11欧。在原线圈N1上加220V的交变电压时,求通过三个线圈的电流分别是多少?
图3
请同学们分析以下解法是否正确?
解:由变压器的电压关系式U1/U2=N1/N2得N2线圈的电压为:
U2=U1*N2/N1=110V
线圈N2中的电流I2为10A
由电流关系式得I1=5A,I3=50A
我的观点是:
探究过程:
总结: [自我诊断] 1.正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上不一定相等的是 [ ] A.电流的频率 B.端电压的峰值 C.电流的有效值 D.电功率 2.为了使理想变压器副线圈接上负载后输出的电功率变为原来的1/4,可采用的办法 [ ] A.使输入电压U1减为原来的1/4 B.使副线圈匝数n2增为原来的2倍 C.使副线圈匝数n2减为原来的1/2 D.使负载电阻阻值R减为原来的1/4 3、用一理想变压器向一负载R供电,如图5-27所示.当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是 [ ] A.I2增大、I1也增大 B.I2增大、I1却减小 C.I2减小、I1也减小 D.I2减小、I1却增大 4、如图5-28所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,电键S断开,当S接通时,以下说法中正确的是 [ ] A.副线圈两端M、N的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流增大 5、如图5-24所示,T为理想变压器,原线圈接在电压一定的正弦交流电源上,副线圈电路中接入三个电阻R1、R2、R3,各电表的电阻影响不计.当开关S合上时,各电表的示数变化情况是 [ ] A.A1示数变大 C.V1示数变小 B.A2示数变大 D.V2示数变大 6、 如图5-25所示,一台有两个副线圈的变压器.原线圈匝数n1=1100,接入电压U1=220V的电路中. (1)要求在两组副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数n2、n3分别为多少? (2)若在两副线圈上分别接上“6V、20W”、“110V、60W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少? [拓展提高] 1、.(1995年上海高考题)如图14-19所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当S接通时,以下说法中正确的是( ) A. A. 副线圈两端M、N的输出电压减小 B. B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大 C. C. 通过灯泡L1的电流减小 D. D. 原线圈中的电流增大 2、(1997年全国高考题)如图14-20(1)、(2)两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110V,若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为( ) A.220V,220V B.220V,110V C.110V,110V D.220V,0V 变压器 山东省沂源县第一中学 【教材依据】 人民教育出版社课程标准实验教科书选修3—2 【教学流程图】 由实例引出定义 作铺垫理解原理 想办法探究规律 自主的归纳总结 针对性解决问题 合理的引申外推 简单的基本应用 最后的课堂归纳 【教学简案】 教学目标 1、 知识与技能目标: (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、  《变压器》
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总结: [自我诊断] 1.正常工作的理想变压器的原、副线圈中,数值上不一定相等的是 [ ] A.电流的频率 B.端电压的峰值 C.电流的有效值 D.电功率 2.为了使理想变压器副线圈接上负载后输出的电功率变为原来的1/4,可采用的办法 [ ] A.使输入电压U1减为原来的1/4 B.使副线圈匝数n2增为原来的2倍 C.使副线圈匝数n2减为原来的1/2 D.使负载电阻阻值R减为原来的1/4 3、用一理想变压器向一负载R供电,如图5-27所示.当增大负载电阻R时,原线圈中的电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是 [ ] A.I2增大、I1也增大 B.I2增大、I1却减小 C.I2减小、I1也减小 D.I2减小、I1却增大 4、如图5-28所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,电键S断开,当S接通时,以下说法中正确的是 [ ] A.副线圈两端M、N的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大 C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流增大 5、如图5-24所示,T为理想变压器,原线圈接在电压一定的正弦交流电源上,副线圈电路中接入三个电阻R1、R2、R3,各电表的电阻影响不计.当开关S合上时,各电表的示数变化情况是 [ ] A.A1示数变大 C.V1示数变小 B.A2示数变大 D.V2示数变大 6、 如图5-25所示,一台有两个副线圈的变压器.原线圈匝数n1=1100,接入电压U1=220V的电路中. (1)要求在两组副线圈上分别得到电压U2=6V,U3=110V,它们的匝数n2、n3分别为多少? (2)若在两副线圈上分别接上“6V、20W”、“110V、60W”的两个用电器,原线圈的输入电流为多少? [拓展提高] 1、.(1995年上海高考题)如图14-19所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时,开关S断开,当S接通时,以下说法中正确的是( ) A. A. 副线圈两端M、N的输出电压减小 B. B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大 C. C. 通过灯泡L1的电流减小 D. D. 原线圈中的电流增大 2、(1997年全国高考题)如图14-20(1)、(2)两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110V,若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为( ) A.220V,220V B.220V,110V C.110V,110V D.220V,0V 变压器 山东省沂源县第一中学 【教材依据】 人民教育出版社课程标准实验教科书选修3—2 【教学流程图】 由实例引出定义 作铺垫理解原理 想办法探究规律 自主的归纳总结 针对性解决问题 合理的引申外推 简单的基本应用 最后的课堂归纳 【教学简案】 教学目标 1、 知识与技能目标: (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、  《变压器》