3.3 变压器 单元整体教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

单元基本信息 学科 物理 学校 天山一中 年级 高三 设计者 井海鑫 课程标准模块 选择性必修第二册第三章第三节、第四节 使用教材版本 人教版（2019）选择性必修第二册 单元名称 电能输送与变压器 单元课时数 3 一、单元学习主题分析 主题名称 电能输送与变压器 主题概述 本单元内容选自选择性必修第二册第三章的第三节与第四节，这两节的内容是关于变压器及其生活中的应用，是电磁感应原理应用在生产生活中的典型事例。内容上联系紧密，结构上前后呼应，故将此两节内容作为一个单元进行教学。 本单元教学内容包括变压器的构造、原理、原线圈与副线圈之间电流、电压、功率之间的关系、变压器的分类、应用、电能输送相关物理量计算及其减少损耗的方法。普通高中物理课程标准要求学生通过实验，探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系，知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。本单元内容与生活联系紧密，变压器是生活中常见的一种仪器，不同用电器所需电压不同，都需要通过变压器进行调节，学生在这方面已经有了一定的生活经验，但是却从未主动思考过其中蕴含的原理。根据本单元内容的特点可以通过创建合理、真实的物理情境引导学生进行探索式学习，满足学生终身学习的需求。 主题学情分析 高中物理的变压器章节涉及多个复杂的概念和原理，对学生的知识基础和理解能力都提出了较高要求。经过学情分析，我们可以得出以下结论： 1. 学生知识基础：大多数学生在进入变压器章节学习之前，已经掌握了基础的电磁学知识，如电流、电压、电阻的关系以及电磁感应现象。这为变压器的学习奠定了坚实的基础。 2. 理解能力：变压器的工作原理对于部分学生来说是一个挑战。尽管大多数学生能够理解电磁感应的基本原理，但在应用到变压器上时，还是显得有些吃力。教师需要采用多种教学方法，如直观演示和案例分析，帮助学生加深对变压器工作原理的理解。 3. 实验操作能力：在实验操作中，学生的表现各有差异。一部分学生能够迅速掌握实验步骤，准确记录数据并进行分析；而另一部分学生则需要更多的指导和帮助。这要求教师在实验前做好充分的准备，确保每位学生都能从中受益。 4. 问题解决能力：通过案例分析和问题解决练习，学生的问题解决能力得到了一定的提升。他们开始学会将理论知识应用于实际问题中，如使用变压器解决电压不匹配的问题。但在面对复杂问题时，部分学生仍显得手足无措，需要更多的指导和练习。 5. 学习态度：大多数学生对学习变压器持有积极的态度，他们愿意投入时间和精力去理解和掌握相关知识。但也有少数学生对学习变压器感到畏难和厌倦，这需要教师及时关注并采取有效措施加以引导。 综上所述，高中物理变压器章节的教学应注重学生的知识基础、理解能力、实验操作能力、问题解决能力和学习态度等方面的培养和提高。同时，教师也需要根据学生的实际情况调整教学策略和方法，确保每位学生都能从中受益。 开放性学习环境 本单元关于变压器的教学可以通过探究实验让学生进行实验设计、实验操作、实验数据处理，分析实验误差产生原因，并分析得出实验结论。 二、单元学习目标设计 单元学习目标 1.知道变压器的工作原理和理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，会用能量的观点理解变压器的工作原理。 2.了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径，会用相关知识解释实际的输电问题。 3.理解工程技术要兼顾科学、技术、经济等多种因素，知道电网供电是远距离输电的重要发展。 4.经历建立远距离输电模型的过程，体会建立理想模型的思维方法。 教学重难点 1.教学重点：高压输电的基本工作原理及降低电能消耗的两种途径；变压器的工作原理和理想变压器的变压规律，会推导理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系。 2.教学难点：高压输电的数学推导过程及各物理量之间的相互关系。 三、学习活动 活动1：变压器的结构与原理 观察各种变压器，他们都是由哪几部分组成？有什么样的作用？ 活动2：变压器中铁芯的作用 铁芯是否是变压器的必要组成部分？它有什么作用？通过实验进行探究。 活动3：匝数与电压之间的关系 设计实验、制定方案，探究理想变压器原副线圈之间电压、电流、功率之间的关系，基于证据得出结论并作出假设，以及对科学探究过程和结果进行交流。 活动4：无线充电 通过所学，解释无线充电的原理。 活动5：认识钳式电流表 探究钳式电流表的工作原理，认识它是电流互感器的一种。 四、单元学习评价设计 本章主要采用口头评价、书面评价、两种评价方式。在课堂教学中的主要以口头评价为主，对学生在学习过程中对对知识的理解与掌握程度进行了解，及时帮助学生查缺补漏，完善知识体系。在课后作业中主要以书面评价为主，通过解题在一定程度上