變壓器
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1、知道變壓器的構(gòu)造．知道變壓器是用來(lái)改變交流電壓的裝置．
2、理解互感現(xiàn)象，理解變壓器的工作原理．
3、掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運(yùn)用解決實(shí)際問(wèn)題．
4、理解理想變壓器的原、副線圈中電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決基本問(wèn)題．
5、理解變壓器的輸入功率等于輸出功率．能用變壓器的功率關(guān)系解決簡(jiǎn)單的變壓器的電流關(guān)系問(wèn)題．
6、理解在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，利用變壓器可以大大降低傳輸線路的電能消耗的原因．
7、知道課本中介紹的幾種常見的變壓器．
二、能力目標(biāo)
1、通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力和正確讀數(shù)的習(xí)慣．
2、從變壓器工作規(guī)律得出過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及總結(jié)概括能力．
3、從理想變壓器概念引入使學(xué)生了解物理模型建立的基礎(chǔ)和建立的意義．
三、情感目標(biāo)
1、通過(guò)原副線圈的匝數(shù)與繞線線徑關(guān)系中體會(huì)物理學(xué)中的和諧、統(tǒng)一美．
2、讓學(xué)生充分體會(huì)能量守恒定律的普遍性及辯證統(tǒng)一思想．
3、培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)，實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度．
教學(xué)建議
教材分析及相應(yīng)的教法建議
1、在學(xué)習(xí)本章之前，首先應(yīng)明確的是，變壓器是用來(lái)改變交變電流電壓的．變壓器不能改變恒定電流的電壓．互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)．讓學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上理解互感現(xiàn)象．這里的關(guān)鍵是明白原線圈和副線圈有共同的鐵芯，穿過(guò)它們的磁通量和磁通量的變化時(shí)刻都是相同的．因而，其中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比只與匝數(shù)有關(guān)．這樣原、副線圈的匝數(shù)不同，就可以改變電壓了．
2、在分析變壓器的原理時(shí)，課本中提到了“次級(jí)線圈對(duì)于負(fù)載來(lái)講，相當(dāng)于一個(gè)交流電源”；一般情況下，忽略變壓器的磁漏，認(rèn)為穿過(guò)原線圈每一匝的磁通量與穿過(guò)副線圈的磁通量總是相等的．這兩個(gè)條件，都是“理想”變壓器的工作原理的內(nèi)容．利用課本中的這些內(nèi)容，教師在課堂上，首先可以幫助學(xué)生分析變壓器原理，原線圈上加上交變流電后，鐵心中產(chǎn)生交變磁通量；在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)，則副線圈相當(dāng)于交流電源對(duì)外供電．在這個(gè)過(guò)程中，如果從能量角度分析，可以看成是電能（原線圈中的交變電流）轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能（鐵心中的變化磁場(chǎng)），磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)換成電能（副線圈對(duì)外輸出電流）．所以，變壓器是一個(gè)傳遞能量的裝置．如果不計(jì)它的損失，則變壓器在工作中只傳遞能量不消耗能量．
要使學(xué)生明白，理想變壓器是忽略了變壓器中的能量損耗，它的輸出功率與輸入功率相等，這樣才得出原、副線圈的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系式．在解決有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要．當(dāng)然，在初學(xué)時(shí)，有兩個(gè)副線圈的變壓器的問(wèn)題，不做統(tǒng)一要求，不必急于去分析這類問(wèn)題．對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，可引導(dǎo)他們進(jìn)行分析討論．
3、學(xué)生對(duì)變壓器原理和變壓器中原、副線圈的電壓、電流的關(guān)系常有一些似是而非的模糊認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真討論章后習(xí)題，對(duì)學(xué)生澄清認(rèn)識(shí)會(huì)有所幫助．
4、變壓器的電壓公式是直接給出的．課本中利用原、副線圈的匝數(shù)關(guān)系，說(shuō)明了什么是升壓變壓器和什么是降壓變壓器，這也是為了幫助學(xué)生能記住電壓關(guān)系公式．利用變壓器的輸出功率和輸人功率相等的關(guān)系，得到了 ．建議教師做好用輸出負(fù)載調(diào)節(jié)輸入功率的演示實(shí)驗(yàn)．引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，當(dāng)負(fù)載端接入的燈泡逐漸增多時(shí)，原、副線圈上的電壓基本上不發(fā)生變化，原線圈中的電流逐漸增大，副線圈中的電流也逐漸增大．
5、介紹幾種常見的變壓器，是讓學(xué)生能見到真實(shí)的變壓器的外型和了解變壓器的實(shí)際構(gòu)造．教師應(yīng)當(dāng)盡可能多地找一些變壓器的給學(xué)生看一看．變壓器在生產(chǎn)和生活中有十分廣泛的應(yīng)用．課本中介紹了一些，教學(xué)中可根據(jù)實(shí)際情況向?qū)W生進(jìn)行介紹，或看掛圖、照片、實(shí)物，或參觀，以開闊學(xué)生眼界，增加實(shí)際知識(shí)
6、電能的輸送，定性地說(shuō)明了在遠(yuǎn)距離輸送電能時(shí)，采用變壓器進(jìn)行高壓輸電可以大大減少輸電線路上的電能損失．這里重點(diǎn)描述了輸電線上的電流大小與造成的電熱損失的關(guān)系，教師應(yīng)幫助學(xué)生分析，理解采用高壓輸電的必要性．
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法
1、重點(diǎn)：變壓器工作原理及工作規(guī)律．
2、難點(diǎn)：
（l）理解副線圈兩端的電壓為交變電壓．
（2）推導(dǎo)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)關(guān)系．
（3）掌握公式中各物理量所表示對(duì)象的含義．
3、疑點(diǎn)：變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈．
4、解決辦法：
（l）通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)研究變壓器工作規(guī)律使學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立規(guī)律．
（2）通過(guò)理想化模型建立及理論推導(dǎo)得出通過(guò)原副線圈電流與匝數(shù)間的關(guān)系．
（3）通過(guò)運(yùn)用變壓器工作規(guī)律的公式來(lái)解題使學(xué)生從實(shí)踐中理解公式各物理量的含義．
變壓器