【導(dǎo)讀】1．知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。2．知道電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流的定義。領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性。1．領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背。法拉第持怎樣的觀點(diǎn)？法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么？從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中，你學(xué)到了什么？_安培_，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫(kù)侖_。

　　

【正文】 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?。唤蛔冸娏鞯念l率越高，充放電進(jìn)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(diǎn)。 介紹電感 、電容的廣泛存在。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題： 1．由于電感線圈中通過(guò)交變電流時(shí)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流變化，對(duì)交變電流有阻礙作用 .電感對(duì)交變電流阻礙作用大小用感抗來(lái)表示 .線圈自感系數(shù)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(guò)”電容器過(guò)程，就是電容器充放電過(guò)程 .由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動(dòng)，電容器對(duì)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(shí)例探究 電感對(duì)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(nèi)阻為零。電壓表內(nèi)阻無(wú)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(shuō)法中正確的是 （ ） A．電流表示數(shù)增大 B．電壓表示數(shù)減小 C．燈泡變暗 D．燈泡變亮 電感和電容對(duì)交變電流的影響 【 例 2】 圖所示是電視機(jī)電源部分的濾波裝置，當(dāng)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(wěn)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(xí) 1． 關(guān)于低頻扼流圈，下列說(shuō)法正確的是 A．這種線圈的自感系數(shù)很小，對(duì)直流有很大的阻礙作用 B．這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)低頻電流有很大的阻礙作用 C．這種線圈的自感系數(shù)很大，對(duì)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(shù)很小，對(duì)高頻交流的阻礙作用很大而對(duì)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(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．等于 220 V B．大于 220 V C．小于 220 V D．等于零 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(gè) 25 mH 的高頻扼流圈， C是一個(gè) 100 pF 的電容器， R 是負(fù)載電阻，下列說(shuō)法中正確的是 （ ） 的作用是“通低頻，阻高頻” u LARV LC C輸入 輸出1 2 LRCab 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(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)表達(dá)式 u=311sin157t V 時(shí)，三個(gè)電流表的示數(shù)相同，若電源電壓改為 u′ =sin314t V時(shí)，則 （ ） A．電流表 A1 的示數(shù)減小 B．電流表 A2 的示數(shù)增大 C．電流表 A3 的示數(shù)不變 uR VC LRAC1AA23 5． 4 變壓器 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．知道變壓器的構(gòu)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(shù)的關(guān)系，能應(yīng)用它分析解決有關(guān)問(wèn)題。 （二）過(guò)程與方法 在探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理理想化模型分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．使學(xué)生體會(huì)到能量守恒定律是普遍適用的。 2．培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) 探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。 難點(diǎn) 探究變壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)探究法、閱讀法、講解法。 教學(xué)手段 學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、交流電流表、燈泡 教學(xué)過(guò)程 （一）引入新 課 在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要改變交流的電壓 .大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流，電壓有幾萬(wàn)伏，而遠(yuǎn)距離輸電卻需要高達(dá)幾十萬(wàn)伏的電壓。各種用電設(shè)備所需的電壓也各不相同。電燈、電飯煲、洗衣機(jī)等家用電器需要 220 V 的電壓，機(jī)床上的照明燈需要 36 V 的安全電壓。一般半導(dǎo)體收音機(jī)的電源電壓不超過(guò) 10 V，而電視機(jī)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(yīng)各種不同需要。變壓器就是改變交流電壓的設(shè)備。這節(jié)課我們學(xué)習(xí)變壓器的有關(guān)知識(shí)。 （二）進(jìn)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(fā)光。 兩個(gè)線圈并沒(méi)有直接接觸，燈泡為什么亮了呢？這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？ 當(dāng)一個(gè)線圈中同交變電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在另一個(gè)線圈中激起感生 電場(chǎng)，從而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，燈泡中有了感應(yīng)電流，故燈泡發(fā)光。 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，通過(guò)互感現(xiàn)象，電源的能量可以從一個(gè)線圈傳輸給另一個(gè)線圈。 變壓器就是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈構(gòu)成的。 一個(gè)線圈跟電源連接，叫原線圈（初級(jí)線圈），另一個(gè)線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（次級(jí)線圈）。兩個(gè)線圈都是絕緣導(dǎo)線繞制成的。鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成。 畫(huà)出變壓 器的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)，如下圖所示： 互感現(xiàn)象時(shí)變壓器工作的基礎(chǔ)。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(chǎn)生交變的磁通量。這個(gè)交變磁通量既穿過(guò)原線圈，也穿過(guò)副線圈，在原、副線圈中都要引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如副線圈是閉合的，在副線圈中就產(chǎn)生交變電流，它也在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，在原、副線圈中同樣引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副線圈兩端的電壓就是這樣產(chǎn)生的。所以，兩個(gè)線圈并沒(méi)有直接接觸，通過(guò)互感現(xiàn)象，副線圈也能夠輸出電流。 變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)有何關(guān)系呢？ 下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究。 目的：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 器材：可拆變壓器，學(xué)生電源，多用電表，導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)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(shù) n1不變，分別取副線圈匝數(shù) n2=21 n1， n1， 2 n1，用多用電表交流電壓檔分別測(cè)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(shù) n2不變，分別取原線圈匝數(shù) n1=21 n2， n2， 2 n2，用多用電表交流電壓檔分別測(cè)出副線圈兩端的電壓，記入表格。 U1＝ 6V 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 原線圈匝數(shù) n1 n1 n1 n1 n2 n2 n2 副線圈匝數(shù) n2 21 n1 n1 2 n1 21 n2 n2 2 n2 副線圈輸出電壓 U2 結(jié)論 （ 4）總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。 注意事項(xiàng)：（ 1）連接好電路后，同組同學(xué)分別獨(dú)立檢查，然后由老師確認(rèn)，電路連接無(wú)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(guò) 12V （ 3）使用多用電表交流電壓檔測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程測(cè)試，然后再用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量。 2．電壓與匝數(shù)的關(guān)系 2121 nnUU ? 電流通過(guò)變壓器線圈是會(huì)發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下也會(huì)發(fā)熱。所以，變壓器工作時(shí)存在能量損失。沒(méi)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(shí)際上變壓器的工作效率都很高，在一般的計(jì)算中，可以把實(shí)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(guān)系？ 因?yàn)槔硐胱儔浩鳑](méi)有能量損失，所以 P 出 =P 入 若理想變壓器只有一個(gè)副線圈，則原副線圈中的電流 I1與 I2 有什么關(guān)系？ 據(jù) 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(gè)副線圈時(shí)，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(shí)，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好，還是細(xì)一些好？降壓變壓器呢？ 因?yàn)樯龎鹤儔浩鳎?I2I1，所以副線圈導(dǎo)線可以比原線圈導(dǎo)線細(xì)一些。降壓變壓器， I2I1，所以副線圈導(dǎo)線要比原線圈導(dǎo)線粗一些。 課后請(qǐng)大家閱讀教材 47 頁(yè)“科學(xué)漫步”，了解互感器的工作原理和應(yīng)用。 （三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)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(xiàn)象。 3．理想變壓器：沒(méi)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(shí)例探究 理想變壓器基本規(guī)律 【 例 1】 一個(gè)正常工作的理想變壓器的原副線圈中，下列的哪個(gè)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(yīng)用 【 例 2】 如圖所示為一理想變壓器， K 為單刀雙擲開(kāi)關(guān)， P 為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)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(shí)， I1 將增大 B．保持 U1 及 P 的位置不變， K 由 b 合到 a 時(shí)， 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(gè)燈泡規(guī)格相同，且 全部正常發(fā)光，求三個(gè)線圈的匝數(shù)比 n1∶ n2∶ n3. （五）鞏固練習(xí) 1．理想變壓器的原線圈的匝數(shù)為 110 匝，副線圈匝數(shù)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(dāng)理想變壓器副線圈空載時(shí)，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(guān)于它們的關(guān)系，正確的是 （ ） 由 I1 決定 與負(fù)載有關(guān) 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(lái)的 2 倍 （ ） 2 倍 2 倍 2 倍 2 倍 5．用理想變壓器給負(fù)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(shù) B．增加副線圈的匝數(shù) C．減小負(fù)載電阻 R 的數(shù)值 D．增加負(fù)載電阻 R 的數(shù)值 6．在圖所示的電路中，理想變壓器的變壓比為 2∶ 1，四個(gè)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(gè)能正常工作 ，無(wú)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(shù)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(shù)比 n1∶ n2=2∶ 1，交流電源電壓 U1=220 V，F(xiàn) 為熔斷電流為 I0= A的保險(xiǎn)絲，負(fù)載為一可變電阻 . （ 1）當(dāng)電阻 R=100 Ω時(shí)，保險(xiǎn)絲能否被熔斷 ? （ 2）要使保險(xiǎn)絲不被熔斷，電阻 R 的阻值應(yīng)不小于多少 ?變壓器輸出的電功率不能超過(guò)多少 ? 5． 5 電能的輸送 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1．知道“便于遠(yuǎn)距離輸送”是電能的優(yōu)點(diǎn)，知道輸電過(guò)程。 2．知道降低輸電損耗的兩個(gè)途徑。 3．了解電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)和意義。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)思考、討論、閱讀，培養(yǎng)學(xué)生閱讀、分析、綜合和應(yīng)用能力 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1．培養(yǎng)學(xué)生遇到問(wèn)題要認(rèn)真、全面分析的科學(xué)態(tài)度。 2．介紹我 國(guó)遠(yuǎn)距離輸電概況，激發(fā)學(xué)生投身祖國(guó)建設(shè)的熱情。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) 找出影響遠(yuǎn)距離輸電損失的因素，使學(xué)生理解高壓輸電可減少功率與電壓損失。 難點(diǎn) 理解高壓輸電原理，區(qū)別導(dǎo)線上的輸電電壓 U 和損失電壓Δ U。 教學(xué)方法 自