變壓器

變壓器 山東省沂源縣第一中學(xué)   【教材依據(jù)】 人民教育出版社課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3—2 【教學(xué)流程圖】 由實(shí)例引出定義　　 作鋪墊理解原理　　    想辦法探究規(guī)律    　　  自主的歸納總結(jié)         針對(duì)性解決問題　          合理的引申外推           簡單的基本應(yīng)用         最后的課堂歸納 【教學(xué)簡案】 教學(xué)目標(biāo) 1、  知識(shí)與技能目標(biāo): (1).知道變壓器的基本構(gòu)造. (2).理解變壓器的工作原理. (3).探究并應(yīng)用變壓器的各種規(guī)律. 2、  過程與方法目標(biāo): (1).初步掌握課題解決的思維程序步驟,即發(fā)現(xiàn)問題          形成課題        建立假說    檢驗(yàn)論證         評(píng)價(jià)發(fā)展 (2).培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程、變式思維能力以及初步的觀察、分析和概括能力； 3、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo): (1).培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的向往與熱情. (2).培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造態(tài)度、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及面對(duì)挫折的健康心理、意志品質(zhì) 教學(xué)重點(diǎn)   變壓器的工作原理和基本規(guī)律. 教學(xué)難點(diǎn)     變壓器的工作原理的理解和基本規(guī)律的探究.               教學(xué)媒體     變壓器模型、學(xué)生電源、閉合鐵芯、小燈泡、導(dǎo)線、投影儀等 教學(xué)過程 一、 引入新課  師生對(duì)話：     家庭用電一般是220V，我們聽的錄音機(jī)一般是幾十伏或幾伏，電視機(jī)高壓包的電壓達(dá)10000V以上，我們是怎樣得到這些不同的電壓的呢？ 二、進(jìn)行新課： 1、變壓器的定義：用來改變交變電流電壓的設(shè)備 （由學(xué)生討論回答） 2、  變壓器的構(gòu)造：閉合鐵芯、原線圈、副線圈 （學(xué)生對(duì)變壓器模型進(jìn)行觀察、總結(jié)，并在練習(xí)本上畫出結(jié)構(gòu)圖。老師用投影機(jī)進(jìn)行投影） 3、  變壓器的工作原理：原、副線圈中由交變電流引發(fā)的相互感應(yīng) （由學(xué)過的電磁感應(yīng)知識(shí)鋪墊：如圖所示, A、  線圈中通穩(wěn)恒電流   B、原線圈中通線性變化電流  C、 原線圈中通線性變化電流 問：副線圈中的感應(yīng)電流的情況？） 4、 變壓器的基本規(guī)律： （1）電壓規(guī)律： （提出問題：輸出電壓與什么因素有關(guān)呢？   進(jìn)行猜測(cè)：與線圈匝數(shù)有關(guān)   實(shí)驗(yàn)探究：變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 A、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)  B、學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作  C、學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理  檢驗(yàn)論證  評(píng)價(jià)發(fā)展） （2）功率關(guān)系： （3）電流規(guī)律： （由能量守衡定律引入“功率關(guān)系”，讓學(xué)生根據(jù)“電壓規(guī)律”和“功率關(guān)系”自行推導(dǎo)“電流規(guī)律”） 三、理解應(yīng)用 例一：如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比N₁：N₂=4：1，當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速切割磁感線時(shí)（只計(jì)導(dǎo)體棒電阻，其余電阻均不計(jì)），電流A₁的示數(shù)是12毫安，則副線圈中A₂的示數(shù)應(yīng)該為： A、3毫安       B、48毫安       C、零          D、與R阻值有關(guān) 解析：導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，將產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生穩(wěn)恒的感應(yīng)電流，也就產(chǎn)生不變的磁場，穿過副線圈的磁通量不發(fā)生變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 引申：若導(dǎo)體棒勻加速切割磁感線會(huì)怎樣呢？ 若導(dǎo)體棒以V=V_M的速度切割磁感線又會(huì)怎樣呢？ 例二：如圖14-18所示是一個(gè)理想變壓器,K為單刀雙擲電鍵,P是滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈上的電流強(qiáng)度,則(　) A.       保持U₁及P的位置不變,K由a合在b時(shí),I₁將增大 B  .保持P的位置及U₁不變,K由b合在a時(shí),R消耗的功率減小 C  .保持U₁不變,K合在a處,使P上滑I₁將增大 D  .保持P的位置不變,K合在a時(shí),若U₁增大,I₁將增大 解析：A、N1減小,N2、U1不變，則U2增大，I2 增大，I1增大 B、N1減小,N2、U1不變，則U2增大，I2 增大，P增大 C、U1、N1、N2、U2不變，R增大，I2 減小，I₁減小 D、N1、N2不變，U1增大，U2增大，R不變，I2 增大，I₁增大    總結(jié)：對(duì)這類問題首先要搞清哪些是變量，哪些是不變量，搞清誰決定誰。匝數(shù)比和輸入電壓決定輸出電壓，輸出功率決定輸入功率。 探究例題：圖3是一個(gè)理想變壓器的示意圖，鐵芯上有三個(gè)線圈，其中有兩個(gè)副線圈。原副線圈的匝數(shù)比為N₁:N₂:N₃=10:5:1。已知負(fù)載電阻R₁=110歐R₂=11歐。在原線圈N₁上加220V的交變電壓時(shí)，求通過三個(gè)線圈的電流分別是多少？ 圖3 請(qǐng)同學(xué)們分析以下解法是否正確？ 解：由變壓器的電壓關(guān)系式U₁/U₂=N₁/N₂得N₂線圈的電壓為： U₂=U₁*N₂/N₁=110V 線圈N₂中的電流I₂為10A 由電流關(guān)系式得I₁=5A，I₃=50A 我的觀點(diǎn)是： 探究過程：    
總結(jié)： 　[自我診斷] 1．正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，數(shù)值上不一定相等的是 [　　　 ] A．電流的頻率 B．端電壓的峰值 C．電流的有效值 D．電功率 2．為了使理想變壓器副線圈接上負(fù)載后輸出的電功率變?yōu)樵瓉淼?/4，可采用的辦法　 [　　　 ] A．使輸入電壓U1減為原來的1/4 B．使副線圈匝數(shù)n2增為原來的2倍 C．使副線圈匝數(shù)n2減為原來的1/2 D．使負(fù)載電阻阻值R減為原來的1/4 3、用一理想變壓器向一負(fù)載R供電，如圖5-27所示．當(dāng)增大負(fù)載電阻R時(shí)，原線圈中的電流I1和副線圈中電流I2之間的關(guān)系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．I2增大、I1也增大              B．I2增大、I1卻減小 C．I2減小、I1也減小             D．I2減小、I1卻增大 4、如圖5-28所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵S斷開，當(dāng)S接通時(shí)，以下說法中正確的是　　　　　　　　　 [　　　 ] A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小 B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大 C．通過燈泡L1的電流減小 D．原線圈中的電流增大 5、如圖5-24所示，T為理想變壓器，原線圈接在電壓一定的正弦交流電源上，副線圈電路中接入三個(gè)電阻R1、R2、R3，各電表的電阻影響不計(jì)．當(dāng)開關(guān)S合上時(shí)，各電表的示數(shù)變化情況是 [　　　 ] A．A1示數(shù)變大           C．V1示數(shù)變小 B．A2示數(shù)變大             D．V2示數(shù)變大 6、 如圖5-25所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器．原線圈匝數(shù)n1=1100，接入電壓U1=220V的電路中． (1)要求在兩組副線圈上分別得到電壓U2=6V，U3=110V，它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少？ (2)若在兩副線圈上分別接上“6V、20W”、“110V、60W”的兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？   [拓展提高]      1、.(1995年上海高考題)如圖14-19所示,理想變壓器的副線圈上通過輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,開始時(shí),開關(guān)S斷開,當(dāng)S接通時(shí),以下說法中正確的是(　) A.     A.     副線圈兩端M、N的輸出電壓減小 B.     B.     副線圈輸電線等效電阻R上的電壓將增大 C.     C.     通過燈泡L1的電流減小 D.     D.     原線圈中的電流增大 2、(1997年全國高考題)如圖14-20(1)、(2)兩電路中,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110V,若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為(　) A.220V,220V　　　B.220V,110V   C.110V,110V     D.220V,0V                     變壓器 山東省沂源縣第一中學(xué)   【教材依據(jù)】 人民教育出版社課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3—2 【教學(xué)流程圖】 由實(shí)例引出定義　　 作鋪墊理解原理　　    想辦法探究規(guī)律    　　  自主的歸納總結(jié)         針對(duì)性解決問題　          合理的引申外推           簡單的基本應(yīng)用         最后的課堂歸納 【教學(xué)簡案】 教學(xué)目標(biāo) 1、  知識(shí)與技能目標(biāo): (1).知道變壓器的基本構(gòu)造. (2).理解變壓器的工作原理. (3).探究并應(yīng)用變壓器的各種規(guī)律. 2、  過程與方法目標(biāo): (1).初步掌握課題解決的思維程序步驟,即發(fā)現(xiàn)問題          形成課題        建立假說 &

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總結(jié)： 　[自我診斷] 1．正常工作的理想變壓器的原、副線圈中，數(shù)值上不一定相等的是 [　　　 ] A．電流的頻率 B．端電壓的峰值 C．電流的有效值 D．電功率 2．為了使理想變壓器副線圈接上負(fù)載后輸出的電功率變?yōu)樵瓉淼?/4，可采用的辦法　 [　　　 ] A．使輸入電壓U1減為原來的1/4 B．使副線圈匝數(shù)n2增為原來的2倍 C．使副線圈匝數(shù)n2減為原來的1/2 D．使負(fù)載電阻阻值R減為原來的1/4 3、用一理想變壓器向一負(fù)載R供電，如圖5-27所示．當(dāng)增大負(fù)載電阻R時(shí)，原線圈中的電流I1和副線圈中電流I2之間的關(guān)系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．I2增大、I1也增大              B．I2增大、I1卻減小 C．I2減小、I1也減小             D．I2減小、I1卻增大 4、如圖5-28所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵S斷開，當(dāng)S接通時(shí)，以下說法中正確的是　　　　　　　　　 [　　　 ] A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小 B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大 C．通過燈泡L1的電流減小 D．原線圈中的電流增大 5、如圖5-24所示，T為理想變壓器，原線圈接在電壓一定的正弦交流電源上，副線圈電路中接入三個(gè)電阻R1、R2、R3，各電表的電阻影響不計(jì)．當(dāng)開關(guān)S合上時(shí)，各電表的示數(shù)變化情況是 [　　　 ] A．A1示數(shù)變大           C．V1示數(shù)變小 B．A2示數(shù)變大             D．V2示數(shù)變大 6、 如圖5-25所示，一臺(tái)有兩個(gè)副線圈的變壓器．原線圈匝數(shù)n1=1100，接入電壓U1=220V的電路中． (1)要求在兩組副線圈上分別得到電壓U2=6V，U3=110V，它們的匝數(shù)n2、n3分別為多少？ (2)若在兩副線圈上分別接上“6V、20W”、“110V、60W”的兩個(gè)用電器，原線圈的輸入電流為多少？   [拓展提高]      1、.(1995年上海高考題)如圖14-19所示,理想變壓器的副線圈上通過輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,開始時(shí),開關(guān)S斷開,當(dāng)S接通時(shí),以下說法中正確的是(　) A.     A.     副線圈兩端M、N的輸出電壓減小 B.     B.     副線圈輸電線等效電阻R上的電壓將增大 C.     C.     通過燈泡L1的電流減小 D.     D.     原線圈中的電流增大 2、(1997年全國高考題)如圖14-20(1)、(2)兩電路中,當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí),測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110V,若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓,則a、b間與e、f間的電壓分別為(　) A.220V,220V　　　B.220V,110V   C.110V,110V     D.220V,0V

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