变压器_物理论文
变压器山东省沂源县第一中学 【教材依据】人民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 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).培养对探究的向往与热情.(2).培养的创造态度、实事求是的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、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（由讨论回答）2、 变压器的构造：闭合铁芯、原线圈、副线圈（对变压器模型进行观察、，并在练习本上画出结构图。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、进行实验设计 b、进行实验操作 c、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 ：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：
： [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1/4b．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1/2d．使负载电阻阻值r减为原来的1/43、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 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 &
nbsp; 检验论证 评价发展(2).培养的创造性思维过程、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).培养对探究的向往与热情.(2).培养的创造态度、实事求是的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、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（由讨论回答）2、 变压器的构造：闭合铁芯、原线圈、副线圈（对变压器模型进行观察、，并在练习本上画出结构图。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、进行实验设计 b、进行实验操作 c、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 ：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：
： [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1/4b．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1/2d．使负载电阻阻值r减为原来的1/43、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
： [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1/4b．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1/2d．使负载电阻阻值r减为原来的1/43、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 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 &
nbsp; 检验论证 评价发展(2).培养的创造性思维过程、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).培养对探究的向往与热情.(2).培养的创造态度、实事求是的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、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（由讨论回答）2、 变压器的构造：闭合铁芯、原线圈、副线圈（对变压器模型进行观察、，并在练习本上画出结构图。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、进行实验设计 b、进行实验操作 c、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 ：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：
： [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1/4b．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1/2d．使负载电阻阻值r减为原来的1/43、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