物理选择性必修 第二册第三章 交变电流3 变压器教案

大单元教学设计说课稿《3.3 变压器》

一、教材分析

①本节课主要介绍变压器的工作原理、结构及其应用。使学生了解变压器是如何利用电磁感应原理实现交流电压转换的重要设备。

②教材内容围绕变压器的工作原理展开，讲解了铁芯、绕组等组成部分的功能，以及变压器的种类和特点。

③本节课将通过实验探究，让学生亲身感受电磁感应现象，加深对变压器原理的理解。

④本节课内容紧密联系现实生活中的电力系统，让学生认识到变压器在现代社会的重要作用。

二、学情分析

①学生具备必要的直流电和交流电基本知识，为本节课的学习打下了基础。

②学生在前期课程中已经学习了电磁感应原理，但对于变压器具体应用可能还不了解。

③部分学生可能对变压器的结构和工作原理存在困惑，需要通过实例和实验加深理解。

④学生对于实际生活中变压器的应用场景感兴趣，希望了解变压器在现实中的作用。

三、核心素养

1.物理观念

①通过变压器的学习，使学生理解电磁感应现象在实际应用中的重要性。

②培养学生对变压器工作原理的认识，了解其在电力系统中的关键作用。

③使学生明白变压器如何利用电磁感应原理来实现交流电压的变换。

2.科学思维

①培养学生运用电磁感应原理分析和解决变压器问题的能力。

②引导学生通过实验观察，发现规律，提高学生的分析和判断能力。

③培养学生通过对变压器结构的分析，理解不同部件之间的功能关系。

3.科学探究

①设计实验，让学生亲身感受电磁感应现象，加深对变压器原理的理解。

②引导学生探讨变压器的种类及其应用，培养学生的探究精神。

③鼓励学生在实际生活中发现变压器的应用，提高学生的实际操作能力。

4.科学态度与责任

①培养学生遵循科学方法，认真对待实验过程，严谨求实的科学态度。

②使学生意识到电力系统的重要性，以及变压器在其中的关键作用，从而增强学生的社会责任感。

③鼓励学生积极参与课堂讨论，培养良好的团队协作精神和沟通能力。

四、教学重难点

1.重点

①变压器的结构及工作原理，包括铁芯、绕组等组成部分的功能。

②变压器如何利用电磁感应原理实现交流电压的转换。

③变压器的种类及特点，以及在现实生活中的应用。

2.难点

①学生可能对变压器的结构和原理存在困惑，需要通过实例和实验加深理解。

②学生可能难以理解变压器如何实现交流电压的转换，需要通过具体实例进行讲解。

③学生可能对变压器在现实生活中的应用场景不够熟悉，需要提供实际例子进行说明。

五、教学环节

1.导入新课

①家用电器中的变压器：如电视机、电冰箱等，它们都需要内置变压器来调整电压，以使电器正常工作。

②智能手机的充电器：用于将220V交流电转换为手机所需的低压直流电。

③变压器在电力输送中的应用：如升压变压器将发电厂产生的低压电升压，以减少输电过程中的损耗。

④医疗设备中的变压器：如X光机、核磁共振设备等，都需要变压器调节供电电压。

⑤电力公司的配电变压器：将高压电压降低，以便输送到各个家庭和企业供电。

2.主干知识导引

①变压器的组成结构：铁芯、原副绕组等，及其各自的功能。

②电磁感应原理在变压器中的应用：通过原副绕组的匝数比实现交流电压的转换。

③变压器的种类及特点：如升压、降压变压器、隔离变压器等。

④变压器在现实生活中的应用场景：电力系统、家用电器、医疗设备等领域。

3.主要知识详解

①铁芯的作用：为磁通提供通路，减少磁阻，提高变压器的效率。

②原副绕组的匝数比与电压转换的关系：通过原副绕组匝数比实现交流电压的升压或降压。

③电磁感应原理在变压器中的作用：原绕组中的交流电产生变化的磁场，进而在副绕组中感应出交流电。

④变压器的种类：升压变压器、降压变压器、隔离变压器等。

⑤变压器的效率及其影响因素：铁损、铜损等。

⑥变压器的工作原理：利用电磁感应原理实现交流电压的升降。

⑦实验验证变压器原理：通过实验室的实验设备，展示变压器原理。

⑧变压器在电力系统中的作用：调节电压，保障电力系统的正常运行。

4.知识总结

①变压器是利用电磁感应原理实现交流电压的升降的一种装置，由铁芯、原副绕组等部件组成。

②原副绕组的匝数比关系到电压的转换，通过改变匝数比可实现升压或降压。

③变压器在现实生活中有广泛的应用，如电力系统、家用电器、医疗设备等领域。

5.课后拓展

①设计一个简单的实验，通过实验验证变压器升压和降压的原理。

②研究不同类型的变压器在实际应用中的优缺点，了解各类变压器的特点和适用场景。

③探讨提高变压器效率的方法，如降低铁损、铜损等，提高能源利用率。

④分析变压器在电力系统中的重要作用，如调节电压、保障电力系统稳定运行等。

⑤设计一款家用电器，讨论如何选择合适的变压器，以满足电器的供电需求。

六、总结与反思

①本节课通过实际生活中的例子引入新课，让学生更容易理解变压器的重要性和应用场景。

②在教学过程中，注重培养学生的科学思维和探究能力，引导学生深入思考变压器的原理和应用。

③通过实验和课后拓展活动，使学生更加深入地了解变压器的工作原理和实际应用，提高学生的实践能力。

④反思本次教学过程中的优缺点，以便在今后的教学中不断提高教学质量。