20xx人教版高中物理選修3-2全冊教案word版74頁-資料下載頁

【導讀】1．知道與電流磁效應和電磁感應現象的發現相關的物理學史。2．知道電磁感應、感應電流的定義。1．領會科學家對自然現象、自然規律的某些猜想在科學發現中的重要性。培養不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。領悟科學探究的方法和艱難歷程。教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。引導學生閱讀教材有關奧斯特發現電流磁效應的內容。提出以下問題，引導學生思考并。是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯系的？在這之前，科學研究領域存在怎樣。法拉第持怎樣的觀點？法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？現電磁感應現象的具體的過程是怎樣的？從法拉第探索電磁感應現象的歷程中，你學到了什么？之而變化，而大線圈的面積不發生變化，若要使線圈中產生感應電流，

　　

【正文】 電流阻礙作用的大小。容抗跟哪些因素有關呢？請同學們閱讀教材后回答。 容抗決定于電容器電容的大小和交變電流的頻率 .電容越大，在同樣電壓下電容器容納 電荷越多，因此充放電的電流越大，容抗就越小；交變電流的頻率越高，充放電進行得越快，充放電電流越大，容抗越小 .即電容器的電容越大，交變電流頻率越高，容抗越小。電容器具有“通交流、隔直流”“通高頻、阻低頻”的特點。 介紹電感、電容的廣泛存在。 （三）課堂 總結、點評 本節課主要學習了以下幾個問題： 1．由于電感線圈中通過交變電流時產生自感電動勢，阻礙電流變化，對交變電流有阻礙作用 .電感對交變電流阻礙作用大小用感抗來表示 .線圈自感系數越大，交變電流的頻率越高，感抗越大，即線圈有“通直流、阻交流”或“通低頻，阻高頻”特征 . 2．交變電流“通過”電容器過程，就是電容器充放電過程 .由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動，電容器對交變電流有阻礙作用 .用容抗表示阻礙作用的大小 .電容器的電容越大，交流的頻率越高，容抗越小 .故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征。 （四）實例探究 電感對交變電流的影響 【 例 1】如 圖所示電路中， L 為電感線圈， R 為燈泡，電流表內阻為零。電壓表內阻無限大，交流電源的電壓 u=220 2 sin10π t V。若保持電壓的有效值不變，只將電源頻率改為 25Hz， 下列說法中正確的是 （ ） A．電流表示數增大 B．電壓表示數減小 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮 電感和電容對交變電流的影響 【 例 2】 圖所示是電視機電源部分的濾波裝置，當輸入端輸入含有直流成分、交流低頻成分 的電流后，能在輸出端得到較穩定的直流電，試分析其工作原理及各電容和電感的作用。 （五）鞏固練習 1． 關于低頻扼流圈，下列說法正確的是 A．這種線圈的自感系數很小，對直流有很大的阻礙作用 B．這種線圈的自感系數很大，對低頻電流有很大的阻礙作用 C．這種線圈的自感系數很大，對高頻交流的阻礙作用比低頻交流的阻礙作用更大 D．這種線圈的自感系數很小，對高頻交流的阻礙作用很大而對 低頻 交流的阻礙作用很小 2．在圖所示電路中， u 是有效值為 200 V 的交流電源， C 是電容器， R 是電阻 .關于交流電壓表的示數 ，下列說法正確的是 （ ） A．等于 220 V B．大于 220 V C．小于 220 V D．等于零 u LARV LC C輸入 輸出1 2 3．在圖所示的電路中， a、 b 兩端連接的 交流 電源既含高 頻交流，又含低頻交流； L 是一個 25 mH 的高頻扼流圈， C 是一個 100 pF 的電容器， R 是負載電阻，下列說法中正確的是 （ ） 的作用是“通低頻，阻高頻” 的作用是“通交流，隔直流” 的作用是“通高頻，阻低頻” R 的電流中，低頻電流所占的百分比遠遠大于高頻交流所占的百分比 4．如圖所示，交 變電流電壓的瞬時表達式 u=311sin157t V時，三個電流表的示數相同，若電源電壓改為 u′ =sin314t V時，則 （ ） A．電流表 A1 的示數減小 B．電流表 A2 的示數增大 C．電流表 A3 的示數不變 uR VC LRCab LRAC1AA23 5． 4 變壓器 教學目標 （一）知識與技能 1．知道變壓器的構造，了解變壓器的工作原理。 2．理 解理想變壓器原、副線圈中電壓與匝數的關系，能應用它分析解決有關問題。 （二）過程與方法 在探究變壓比和匝數比的關系中培養學生運用物理理想化模型分析問題、解決問題的能力。 （三）情感、態度與價值觀 1．使學生體會到能量守恒定律是普遍適用的。 2．培養學生實事求是的科學態度。 教學重點、難點 重點 探究變壓比和匝數比的關系。 難點 探究變壓比和匝數比的關系。 教學方法 實驗探究法、閱讀法、講解法。 教學手段 學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡 教學過程 （一）引入新課 在實際應用中，常常需要改變 交流的電壓 .大型發電機發出的交流，電壓有幾萬伏，而遠距離輸電卻需要高達幾十萬伏的電壓。各種用電設備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機等家用電器需要 220 V 的電壓，機床上的照明燈需要 36 V 的安全電壓。一般半導體收音機的電源電壓不超過 10 V，而電視機顯像管卻需要 10000 V 以上的高電壓。交流便于改變電壓，以適應各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設備。這節課我們學習變壓器的有關知識。 （二）進行新課 1．變壓器的原理 思考與討論： 按上圖所示連接好電路，接通電源，觀察燈泡是否發光。 兩個線 圈并沒有直接接觸，燈泡為什么亮了呢？這個實驗說明了什么？ 當一個線圈中同交變電流時，變化的電流產生變化的磁場，變化的磁場在另一個線圈中激起感生電場，從而產生感生電動勢，燈泡中有了感應電流，故燈泡發光。 實驗說明，通過互感現象，電源的能量可以從一個線圈傳輸給另一個線圈。 變壓器就是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈構成的。 一個線圈跟電源連接，叫原線圈（初級線圈），另一個線圈跟負載連接，叫副線圈（次級線圈）。兩個線圈都是絕緣導線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。 畫出變壓器的結構示意圖和符號，如下圖所 示： 互感現象時變壓器工作的基礎。在原線圈上加交變電壓 U1，原線圈中就有交變電流，它在鐵芯中產生交變的磁通量。這個交變磁通量既穿過原線圈，也穿過副線圈，在原、副線圈中都要引起感應電動勢。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產生交變電流，它也在鐵芯中產生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應電動勢。副線圈兩端的電壓就是這樣產生的。所以，兩個線圈并沒有直接接觸，通過互感現象，副線圈也能夠輸出電流。 變壓器線圈兩端的電壓與匝數有何關系呢？下面我們通過實驗來探究。 目的 ：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系 器材：可拆變壓器，學生電源，多用電表，導線若干 實驗步驟： （ 1）按圖示電路連接電路 （ 2）原線圈接低壓交流電源 6V，保持原線圈匝數 n1不變，分別取副線圈匝數 n2=21 n1，n1， 2 n1，用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓，記入表格。 （ 3）原線圈接低壓交流電源 6V，保持副線圈匝數 n2不變，分別取原線圈匝數 n1=21 n2，n2， 2 n2，用多用電表交流電壓檔分別測出副線圈兩端的電壓，記入表格。 U1＝ 6V 實驗次數 1 2 3 4 5 6 原線圈匝數 n1 n1 n1 n1 n2 n2 n2 副線圈匝數 n2 21 n1 n1 2 n1 21 n2 n2 2 n2 副線圈輸 出電壓 U2 結論 （ 4）總結實驗現象，得出結論。 注意事項：（ 1）連接好電路后，同組同學分別獨立檢查，然后由老師確認，電路連接無誤才能接通電源。 （ 2）注意人身安全。只能 用低壓交流電源，電源電壓不能超過 12V （ 3）使用多用電表交流電壓檔測電壓時，先用最大量程測試，然后再用適當的擋位進行測量。 2．電壓與匝數的關系 2121 nnUU ? 電流通過變壓器線圈是會發熱，鐵芯在交變磁場的作用下也會發熱。所以，變壓器工作時存在能量損失。沒有能量損失的變壓器叫做理想變壓器。2121 nnUU ? ，只適用于理想變壓器。實際上變壓器的工作效率都很高，在一般的計算中，可以把實際變壓器視為理想變壓器。 理想變壓器原 線圈的輸入功率與副線圈的輸出功率有什么關系？ 因為理想變壓器沒有能量損失，所以 P 出 =P 入 若理想變壓器只有一個副線圈，則原副線圈中的電流 I1與 I2 有什么關系？ 據 P 出 =U2I2， P 入 =U1I1 及 P 出 =P 入 得： U2I2=U1I1 則：121221 nnUUII ?? 上式是理想變壓器只有一個副線圈時，原副線圈中的電流比公式。 如果副線圈的電壓高于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫升壓變壓器；如果副線圈的電壓低于原線圈的電壓，這樣的變壓器叫降壓變壓器。 升壓變壓器， n2＞ n1，降壓變壓器， n2＜ n1。 升壓變壓器， I2I1，降壓變壓器， I2I1。 在繞制升壓變壓器原副線圈時，副線圈導線應比原線圈導線粗一些好，還是細一些好？降壓變壓器呢？ 因為升壓變壓器， I2I1，所以副線圈導線可以比原線圈導線細一些。降壓變壓器， I2I1，所以副線圈導線要比原線圈導線粗一些。 課后請大家閱讀教材 47 頁“科學漫步”，了解互感器的工作原理和應用。 （三）課堂總結、點評 本節課主要學習了以下內容： 1．變壓器主要由鐵芯和線圈組成。 2．變壓器可改變交變電的電壓和電流，利用了原副線圈的互感現象。 3．理想變壓器：沒有能量 損失的變壓器，是理想化模型。有 P 輸出 =P 輸入 2121 NNUU ? 1221 NNII ? （四）實例探究 理想變壓器基本規律 【 例 1】 一個正常工作的理想變壓器的原副線圈中，下列的哪個物理量不一定相等 （ ） A．交流的頻率 B．電流的有效值 C．電功率 D．磁通量變化率 理想變壓器的綜合應用 【 例 2】 如圖所示為一理想變壓器， K為單刀雙擲開關， P 為滑動變阻器的滑動觸頭，U1 為加在原線圈兩端的電壓 ， I1 為原線圈中的電流，則 （ ） A．保持 U1 及 P 的位置不變， K 由 a 合到 b 時， I1 將增大 B．保持 U1 及 P 的位置不變， K 由 b 合到 a 時， R 消耗功率減小 C．保持 U1 不變， K 合在 a 處，使 P 上滑， I1 將增大 D．保持 P 的位置不變， K 合在 a 處，若 U1 增大， I1將增大 【 例 3】 如圖所示，接于理想變壓器的四個燈泡規格相同，且全部正常發光，求三個線圈的匝數比 n1∶ n2∶ n3. （五）鞏固練習 1．理想變壓器的原線圈的匝數為 110 匝，副線圈匝數為 660 匝，若原線圈接在 6 V的電池上，則副線圈兩端電壓 為 （ ） V V V V 2．當理想變壓器副線圈空載時，副線圈的 （ ） 0 0 0 0 3．理想變壓器原、副線圈的電流為 I I2，電壓為 U U2，功率為 P P2，關于它們的關系，正確的是 （ ） 由 I1 決定 與負載有關 由 P2 決定 由 U2 決定 4．一理 想變壓器原線圈接交流、副線圈接電阻，下列哪些方法可使輸入功率增加為原來的 2 倍 （ ） 2 倍 2 倍 2 倍 2 倍 5．用理想變壓器給負載 R 供電，下列哪些辦法可以減小變壓器原線圈中的電流 A．增加原線圈的匝數 B．增加副線圈的匝數 C．減小負載電阻 R 的數值 D．增加負載電阻 R 的數值 6．在圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比為 2∶ 1，四個燈泡完 全相同，若已知燈泡L3 和 L4 恰能正常工作，那么 （ ） A. L1 和 L2 都能正常工作 和 L2 都不能正常工作 和 L2 中只有一個能正常工作 ，無法判斷 7．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接有相 同的白熾燈，原、副線圈的匝數比為 n1∶ n2=2∶ 1，電源電壓為 U，求 B 燈兩端的電壓 UB為多少 ? 8．如圖中所示，理想變壓器 B的原線圈跟副線圈的匝數比 n1∶ n2=2∶ 1，交流電源電壓 U1=220 V， F 為熔斷電流為 I0= A的保險絲，負載為一可變電阻 . （ 1）當電阻 R=100 Ω時，保險絲能否被熔斷 ? （ 2）要使保險絲不被熔斷，電阻 R的阻值應不小于多少 ?變壓器輸出的電功率不能超過多少 ? 5． 5 電能的輸送 教學目標 （一）知識與技能 1．知道“便于遠距離輸送”是電能的優點，知道輸電過程。 2．知道降低輸電損耗的兩個途徑。 3．了解電網供電的優點和意義。 （二）過程與方法 通過思考、討論、閱讀，培養學生閱讀、分析、綜合和應用能力 （三）情感、態度與價值觀 1．培養學生遇到問題要認真、全面分析的科學態度。 2．介紹我 國遠距離輸電概況，激發學生投身祖國建設的熱情。 教學重點、難點 重點 找出影響遠距離輸電損失的因素，使學生理解高壓