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、 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 &
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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
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