第三课时变压器和远距离输电。

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么，你知道高中教案要怎么写呢？小编经过搜集和处理，为您提供第三课时变压器和远距离输电，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

第三课时变压器和远距离输电
【基础知识回顾】
（一）变压器
1、变压器的工作原理：电能磁场能电能
2、理想变压器的两个基本公式是：
⑴（即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比）
⑵P入=P出，（即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和）。
注意：
⑴只有当变压器只有一个副线圈工作时，才有：
⑵变压器的输入功率由输出功率决定，往往用到：，即在输入电压确定以后，输入功率和原线圈电压与副线圈匝数的平方成正比，与原线圈匝数的平方成反比，与副线圈电路的电阻值成反比。式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。实际上，R越大，负载越小；R越小，负载越大。这一点在审题时要特别注意。
3、若是对多个副线圈:
根据理想变压器
4、理想变压器输入功率与输出功率关系:
变压器的输入功率由输出功率决定!(由及变压比决定)
(:发电机的端电压由发电机决定)
①当变压器空载时(即
②当变压器副线圈短路(即)
（二）远距离输电
1.主要问题：（电流的热效应导致电能转化为热能损失掉）
2.解决方法：P损=I线2R线=，
增大输电电压U，即采用高压输电是有效方法。
3.示意图：
记熟两个基本关系式：
【要点讲练】
例1、如图所示，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上的电压将增大
C.通过灯泡L1的电流减小D.原线圈中的电流增大
例2.有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原副线圈电路中，如图所示，若将该电路与交流电源接通，且电键接到1位置，发现5个灯亮度相同；若将电键接到2位置，且在变化中灯泡都不会烧毁，则可能的是（）
A.该变压器是降压变压器，线圈匝数比为4：1
B.该变压器是升压变压器，线圈匝数比为1：4
C.副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更亮些
D.副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更暗些
例3、如图所示为理想变压器，原线圈的匝数是n1两个副线圈的匝数分别是n2、n3，当原线圈两端加上交变电压U1后，测得原线圈中的电流为I1，设两个副线圈两端的电压分别是U2、U3，其中的电流分别为I2、I3，则有（）
A、，B、，
C、D、
例4.某发电站输出总电功率为P，用升压变压器将电压升到U后向远方送电，已知输电导线的总电阻为R，则在时间t内输电导线上的功率损耗是
()
A.PtB.（U2/R）tC.（P/U）2RtD.U2Rt
例5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10:1，原线圈输入交变电压V，O为副线圈中心抽出的线头，电路中两个电阻阻值相同，，下列关于电路的分析正确的是（）
A．开关S断开时，电流表示数为B．开关S断开时，两电阻总的电功率为
C．开关S闭合时，两电阻总的电功率为D．电容器的耐压值至少是V
例5.某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电.当发电厂输出的功率为P0时，额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1.若发电厂用一台升压变压器T1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器T2把电压降到用电设备的额定电压，供用电设备使用，如图所示.这样改动后，当发电厂输出的功率仍为P0，用电设备可获得的功率增加至P2.试求所用升压变压器T1的原线圈与副线圈的匝数比N1/N2以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比n1/n2多少?

【强化练习】
1、用理想变压器向负载供电，变压器的输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中所有交流电表的读数及变压器输入功率的变化情况为（）
A．V1、V2不变，A1增大、A2减小，P增大
B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大
C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小
D．V1不变、V2增大，A1减小、A2增大，P减小
2、如图所示，理想变压器的副线圈上接有三个灯泡，原线圈与一灯泡串联在交流电源上。若所有灯泡都完全相同且都正常发光，则电源两端的电压U1与灯泡两端的电压U2之比为（）
A、1:1B、2:1C、3:1D、4:1
3、如图甲、乙是配电房中的互感器和电表的接线图，以下说法正确的是：()
A、线圈匝数N1＜N2，N3＜N4
B、线圈匝数N1＞N2，N3＜N4
C、甲图中的电表是电压表，乙图中的电表是电流表
D、甲图中的电表是电流表，乙图中的电表是电压表
3.（09广东物理9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（）
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
4.（09江苏物理6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
5.（09海南物理9）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器升压后向远方输电。输电线路总电阻．到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）
A．原、副线圈电流分别为和20AB．原、副线圈电压分别为和220V
C．和的变压比分别为1：50和40：1D．有盏灯泡（220V、60W）正常发光
6.（09海南物理12）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为A．
7.（09山东19）某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n，n2。降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（）
A．B．
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
8.（08四川16）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U1和U2；、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是（）
A．U2变小、I3变小B．U2不变、I3变大C．I1变小、I2变小D．I1变大、I2变大
9.(09南京模拟)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原
副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V
B．甲图是电流互感器．输电电流是100A
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D．乙图是电流互感器，输电电流是100A
10、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电。已知发电机的输出电功率为500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比是1∶5，两变压器之间输电导线的总电阻是1.5Ω，降压变压器的输出电压是220V。求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）输电效率；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。

相关推荐

变压器教案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？以下是小编为大家精心整理的“变压器教案”，欢迎大家与身边的朋友分享吧！

选修3-2第五章第4节《变压器》教学设计
一、本节教材分析
变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.
变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.
二、教学目标
1、知识目标
（1）知道变压器的构造.
（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理.
（3）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.
（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.
（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器.
2、能力目标
（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力.
（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）
3、情感态度与价值观
（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.
（2）培养学生实事求是的科学态度.
三、教学重点、难点
重点：变压器工作原理及工作规律．
难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压．
2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系．
3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义．
四、学情分析：学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律，了解了电感现象，为本节的学习打下了理论基础。可自行预习课本，了解相关原理。同时变压器的作用神奇，变压装置在生活中很常见，应激发学生学习主动性，利用课余时间，带着自己的问题，搜集资料了解变压器
五、教学方法
实验探究、演绎推理、学案导学
六、课前准备
可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.
七、课时安排
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220V的电压，机床上的照明灯需要36V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10V，而电视机显像管却需要10000V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.
（三）合作探究、精讲点拨。
1.变压器原理
［师］出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？
［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.
［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：
［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？
［生］电压表有示数且示数不同.
［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.
［生］在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.
［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.
［生］变压器的铁芯起什么作用？
［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.
［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？
［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.
师生共同活动：
实验探究得出理想变压器得变比关系
推导理想变压器的变压比公式.
设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为
E1=N1
E2=N2
在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得
在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到
［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：
（1）什么叫理想变压器？
（2）什么叫升压变压器？
（3）什么叫降压变压器？
（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？
［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.
［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.
［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.
［生4］电视机里的变压器将220V电压升高到10000V以上属升压变压器；复读机的变压器将220V电压降到6V，属于降压变压器.
［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？
［生］P出=P入
［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？
［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：
U2I2=U1I1
则：
［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？
［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.
2.几种常见的变压器
［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：
（1）自耦变压器有何特点？
（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？
（3）互感器分为哪几类？
（4）电压互感器的作用是什么？
（5）电流互感器的作用是什么？
［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.
［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.
［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.
［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.
［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.
（四）反思总结，当堂检测。
本节课主要学习了以下内容：
1.变压器主要由铁芯和线圈组成.
2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.
3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有
P输出=P输入
4.日常生活和生产中使用各种类型的变压器，但它们遵循同样的原理.
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
十、教学反思
回顾变压器这节课，收获颇多，有很多成功的地方，和可以总结的经验，也一些不足之处。
收获：通过此次上课，更加深入的了解了新课改新教材的新，教学目标，方法，都有很大的变化，在准备的过程中逐步的提高了对新教材本质的把握，用新的方法来组织教学，取得了意想不到的良好效果。比如在研究变压器的工作原理我采用了给动画配说解说词的方式，在我的引导下，学生自己给动画配说了解说词，通过学生对动画的理解，解说的过程，加深了对变压器工作原理的理解，达到了探究的目的，提高了学生的学习兴趣，丰富了课堂的教学方法和手段。
此外，通过这次上课，让我在课堂的安排上更加条理清楚，符合学生的认知水平和规律，让学生在接受知识时水到渠成，由以前的给于式教学转变为启发式教学，让学生主动地去研究，提高学生的学习动机，各环节的过渡自然，层层深入，逐步递进，学习有层次感。这次上课使我更加注重基本功的培养，让我的基本功又有了一次更高的提升，也让我懂得了基本功在教学中的重要性，受益匪浅。
不足：下面说说本节课上存在的不满意的地方。用新课改的教学模式和素质教育的要求来衡量这节课，本节课存在着一个师生互动较少的问题，还是教师占主导的地位，启发学生不够，学生的讨论还应该在增加一些，教师要学会放手，要有能放能收，收放自如的能力。比如在研究变压器的电学量之间关系的时候，应该多给学生一些时间，让学生在充分的谈论下自己得出结论，让学生自己得出的结论印象最深刻。而此环节处理的过于简单，教师说的太多，给学生的时间过少，需要改进。
还有本节课的课程安排有些紧张，给人一种时间短，知识范围过大的感觉，有些地方用时过多，介绍性的知识可以布置为作业或是课后研究，使课堂教学的效率更高，重点更加突出。还有在课堂教学中的语言运用要更加科学规范严谨，语速要稍微慢些，教学节奏要急缓适当，让学生在学习知识时更加轻松自如。
十一、学案设计(见下页)

变压器学案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，减轻高中教师们在教学时的教学压力。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？下面是小编精心为您整理的“变压器学案”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

选修3-2第五章第4节《变压器》学案
课前预习学案
一、预习目标
预习变压器的工作原理以及变压变流的规律和功率关系。
二、预习内容
1、变压器的原理
是变压器的工作基础。由于互感现象，使得穿过原副线圈的相同。根据E=得，原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成。
2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系：
⑴、变压规律：
⑵、变流规律：
⑶、功率关系：
3、变压器有二个副线圈的情况
⑴、电压与匝数间关系：
①、②、③、
⑵、电流与匝数间关系：
⑶、功率关系：
4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。

三、提出疑惑
同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标：
1、理解变压器的工作原理；
2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系；

二、学习过程
1.变压器原理
出示可拆变压器，请同学们观察，变压器主要由哪几部分构成？
回答：
将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？
回答：
副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考
回答：
变压器的铁芯起什么作用？
回答：

2.实验探究得出理想变压器得变比关系，推导理想变压器的变压比公式.
推到过程：

3.请同学们阅读教材，回答下列问题：
（1）什么叫理想变压器？
（2）什么叫升压变压器？
（3）什么叫降压变压器？
（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？
4.几种常见的变压器
变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：
（1）自耦变压器有何特点？
（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？
（3）互感器分为哪几类？
（4）电压互感器的作用是什么？
（5）电流互感器的作用是什么？
（三）反思总结：

（四）当堂检测
1.关于只有一只副线圈的理想变压器，下列说法中正确的是
A.输出功率由输入功率的大小而决定
B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定
C.输出端负载越大原线圈中的电流越小
D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大

2.如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是
A.220V，220VB.220V，110V
C.110V，110VD.220V，0V

3.如图所示，理想变压器的副线圈上通过电阻为R的输电线后接有两只相同的白炽灯泡L1、L2．开始时，电键S断开．现将S接通，下列说法中错误的是
A.副线圈两端M、N间的电压将减小
B.副线圈输电线上的电压降将增大
C.灯泡L1的亮度将减小
D.通过原线圈的电流将增大

4.如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，交变电源的电动势e=311sin314tV，电阻R=88Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．下列结论正确的是
A.电流表A1的示数为0.10A
B.电压表V1的示数为311V
C.电流表A1的示数为0.75A
D.电压表V2的示数为62.2V
课后练习与提高
1.如图所示，理想变压器给负载R供电．保持输入的交变电压不变，各交流电表对电路的影响不计．当负载电阻的滑动触头向下移动时，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是
A.V1和V2不变，A1增大，A2减小，P增大
B.V1和V2不变，A1和A2增大，P增大
C.V1和V2不变，A1和A2减小，P减小
D.V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小

2.如图所示，理想变压器输入的交变电压为U1，原线圈中的电流为I1．下列说法中正确的是
A.保持U1及R不变，将K由a改接到b时，I1将减小
B.保持U1及R不变，将K由b改接到a时，R的功率将增大
C.保持U1及K不变，将R增大时，I1将增大
D.K不变，U1增大，I1将增大

3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A

4.如图所示，理想变压器初级线圈接交变电压u，次级线圈a仅有1匝，外电路是一匝同样材料，同样大小的线圈b，且a的横截面积是b的2倍．此时测得次级线圈和外电路连接处两点间的电压为3.2V．若将a、b线圈的位置对调后，再测次级线圈和外电路连接处两点间的电压将是多少伏？
当堂检测参考答案：1.B2.B3.A4.A
课后练习与提高答案：1.B2.D3.C4.1.6V

、
预习内容答案：1电磁感应定律nΔψ/Δt正比
2．U1:U2=N1:N2I1:I2=N2:N1P1=P2
3.

物理教案变压器

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《物理教案变压器》，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

教学目标

一、知识目标
1、知道变压器的构造．知道变压器是用来改变交流电压的装置．
2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题．
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．
5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题．
6、理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因．
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器．

二、能力目标
1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．

三、情感目标
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．
3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．

教学建议

教材分析及相应的教法建议

1、在学习本章之前，首先应明确的是，变压器是用来改变交变电流电压的．变压器不能改变恒定电流的电压．互感现象是变压器工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．

2、在分析变压器的原理时，课本中提到了“次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源”；一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”变压器的工作原理的内容．利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量；在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电．在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能（原线圈中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的变化磁场），磁场能又转换成电能（副线圈对外输出电流）．所以，变压器是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量．

要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要．当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题．对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论．

3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助．

4、变压器的电压公式是直接给出的．课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式．利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了．建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验．引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大．

5、介绍几种常见的变压器，是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造．教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看．变压器在生产和生活中有十分广泛的应用．课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识

6、电能的输送，定性地说明了在远距离输送电能时，采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失．这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要性．

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、重点：变压器工作原理及工作规律．

2、难点：

（l）理解副线圈两端的电压为交变电压．

（2）推导变压器原副线圈电流与匝数关系．

（3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义．

3、疑点：变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈．

4、解决办法：

（l）通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律．

（2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系．

（3）通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．

变压器和电能的输送

变压器电能的输送

要点一变压器
即学即用
1.如图所示为由一个原线圈n1和两个副线圈n2、n3组成的理想变压器,已知n1∶n2∶n3=
4∶2∶1,电阻R=3Ω,副线圈n2接2个“6V,6W”灯泡,副线圈n3接4个3W的灯
泡,所有灯泡均正常发光,求电源的输出功率.
答案36W
要点二电能的输送
即学即用
2.图是远距离输电系统的示意图（为了简单,设用户的电器是电动机）,下列选项中正确的是（）

A.发电机能发电的主要原理是库仑定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是法拉第电磁感应定律
B.发电机能发电的主要原理是安培定律,变压器能变压的主要原理是欧姆定律,电动机通电后能转动起来的主要原
理是库仑定律
C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律,变压器能变压的主要原理是库仑定律,电动机通电后能转动起来的主要
原因是法拉第电磁感应定律
D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律,变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律,电动机通电
后能转动起来的主要原理是安培定律
答案D

题型1变压器动态分析问题
【例1】如图所示为一理想变压器,S为双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为
加在原线圈两端的交变电压,I1为原线圈中的电流,则（）
A.保持U1及P的位置不变,S由a接到b时,I1增大
B.保持U1及P的位置不变,S由b接到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,S接在a处,使P上滑时,I1增大
D.保持P的位置不变,S接在a处,当U1增大时,I1增大
答案ABD
题型2变压器原理的拓展应用
【例2】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2∶n3=44∶3∶1,原线圈两端输入
电压U1=220V,在变压器输出端如何连接可使“20V,10W”灯泡L1正常发光？如何
连接可使“10V,5W”灯泡L2正常发光？通过计算,分别画出连接图.
答案见下图

题型3远距离输电问题
【例3】如图所示,某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输
电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:

（1）若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
（2）用如图所示的电路输电,若村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈
的匝数比各为多少?（不计变压器的损耗）
答案（1）320V5760W（2）1∶372∶11
题型4生活物理
【例4】有一台发电机,供给一个学校照明用电,如图所示.升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,
输电线的总电阻R=4Ω,全校共22个班,每班有“220V,40W”灯6盏,若要保证全部电灯正常发光,则:

（1）发电机输出功率多大?
（2）发电机输出电压多大?
（3）输电效率是多少?
（4）若使用灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半？
答案（1）5424W（2）226V（3）97%（4）否

1.如图所示电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动
触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流,下列说
法正确的是（）
A.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小
B.保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小
C.保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大
D.保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减小
答案BC
2.（2009重庆模拟）如图两电路中,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,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0V
答案B
3.加在理想变压器原线圈上的交流电源的电动势为E,内阻为r,与副线圈相连的负载电阻为R,
如图所示,则
（1）原线圈中的电流I1多大时,负载上获得的功率最大?最大功率是多少?
（2）若想使负载电阻获得最大功率,变压器匝数比多大?
答案（1）（2）
4.有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻
R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电的需求,则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝
数比各是多少?能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?
答案6∶125235∶11470盏