3.3.1 变压器 教学设计-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理教学设计聚焦变压器的工作原理及理想变压器的变压规律，通过展示生产生活中不同类型变压器的图片，以“变压器如何改变电压”设问导入，搭建生活现象与电磁感应原理的联系支架，引导学生从已有电磁感应知识过渡到新知识探究。 资料亮点在于以科学探究为主线，设计可拆变压器实验，学生通过观察结构视频、控制变量操作、处理实验数据并分析误差，经历完整探究过程，培养科学探究能力。同时构建理想变压器模型，渗透科学思维中的模型建构方法，结合自耦变压器等实际应用分析，强化科学态度与责任。作业分层设计，选做推导电流关系，助力学生科学推理提升，也为教师提供清晰可操作的教学流程。

3.3变压器 授课时间 课时 第一课时 课型 新课 教学 目标 【物理观念】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，会用能量的观点理解变压器的工作原理。 【科学思维】知道理想变压器是忽略了能量损失的一种理想模型，进一步体会建立理想模型这种思维方法。 【科学探究】经历探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的过程，进一步提高科学探究的能力。通过对实际问题的分析，掌握推导理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系的思路和方法，培养学科核心素养中的科学推理。 【科学态度与责任】在实验中要养成避免触电和安全使用电表的习惯，养成尊重实验数据的严谨科学态度。通过对自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理、装置特点、接入电路特点及其作用的分析，深刻理解与运用理想变压器的相关知识，体会科学、技术、社会三者的关系，逐步形成良好的科学态度。 教学重难点 【教学重点】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 【教学难点】通过所学知识分析自耦变压器、电压互感器、电流互感器的工作原理及接入电路特点。 教学准备 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：导入新课 生产生活中有各种变压器，有的把低压升为高压，有的把高压降为低压。变压器是如何改变电压的呢? 今天我们就来学习变压器的工作原理和理想变压器的规律。 观察图片生产生活中有各种变压器，思考变压器是如何改变电压的呢? 引起学生学习的兴趣，为引出本节课题做铺垫 环节二：变压器的原理 1. 变压器的构造 2.原线圈和副线圈 变压器的示意图 3.变压器的工作原理 （1）原线圈内通直流电，副线圈内无感应电流。 （2）原线圈内通交流电，副线圈内有感应电流。 （3）变压器的工作原理是依据电磁感应原理工作的，在原线圈两端接交流电压，线圈中形成交变电流，产生变化的磁场。变化的磁场经闭合铁芯穿过原线圈的同时也穿过副线圈，形成一个闭合的磁路，变化的磁场使副线圈中产生感应电动势。 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.实验思路 （1）观察可拆变压器零部件 视频:可拆变压器结构 出示图片:组装后的变压器 （2）利用教学用的可拆变压器进行探究。可拆变压器能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈。运用控制变量法，保持原线圈电压U1和匝数n1不变，改变副线圈的匝数n2。 2.实验步骤 （1）把原线圈连接学生电源的交流输出端电压12V，副线圈连接小灯泡的两端。 （2）保持原线圈的匝数200匝不变，让副线圈的匝数分别为100匝和400匝，测量小灯泡两端的电压。 （3）保持副线圈的匝数100匝不变，让原线圈分别为800匝和1400匝，测量小灯泡两端的电压。 （4）分析实验数据，得出实验结论。 3.注意事项 （1）要用低压交流电源，所用电压不要超过12V，即使这样，通电时也不要用手接触裸露的导线、接线柱。 （2）为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测。 （3） 连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查，并经过确认。只有这时才能接通电源。 4.实验数据 U1/V 原线圈n1/匝 副线圈n2/匝 U2/V U1/U2 n1/n2 12 200 100 5.8 2.068 2 400 23.4 0.513 0.5 12 12 800 100 1.22 9.83 8 12 1400 0.84 14.28 14 思考讨论：为什么数据没有严格遵从原、副线圈上的电压之比等于它们的匝数之比这样的规律呢？ 理想变压器 有些变压器的能量损失很小，可以忽略。我们把没有能量损失的变压器叫作理想变压器。理想变压器也是一个理想化模型。 阅读课文了解变压器的基本构造 观看图片原线圈和副线圈 学生思考变压器的工作原理 观察可拆变压器零部件，说出探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验思路 学生处理实验数据计算原副线圈的电压之比和匝数之比，说出实验结论 学生思考讨论 锻炼学生的自主学习能力 掌握原线圈和副线圈以及变压器的示意图 掌握变压器的工作原理是依据电磁感应 锻炼学生的观察能力和逻辑思维能力 锻炼学生的处理数据的能力和归纳总结能力 了解实验中产生这一误差的原因 作业设计 必做：整理本节知识点+课后练习第1、2、3题。 选做：推导线圈匝数与电流之间的关系。 板书设计 3.3变压器 一、变压器的原理 1. 变压器的构造：闭合铁芯、原线圈和副线圈。 2.变压器的工作原理：电磁感应原理工作的。 二、理想变压器的变压规律和变流规律 1.理想变压器的电压关系: 课后反思 备课组长签字： 学科网（北京）股份有限公司 $