高中物理选修32变压器教学设计
2020-03-02 12:59:09 来源：范文大全收藏下载本文
《变压器》一课的教学设计
学情分析：学生通过前面《电磁感应》整章的学习，已经对磁生电以及涡旋电流有了基本的掌握，在《交流电 》前两节的学习，对交流电的特点也比较清楚，已经基本具备了学习变压器这一节内容的必备知识。但对变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势大小关系这一知识点比较欠缺，在教学中需作出补充提示。
教材分析：教材是落实课程标准、实现教学目标的重要载体，新教材的特点之一是“具有基础性、丰富性和开放性。”即学习内容是基础而丰富的，呈现形式是丰富而开放的。本节教材配有小实验，思考与讨论，简明扼要的文字说明，贴近生活的图片生动而形象，开阔眼界的科学漫步。教材对变压器原理的表述比较浅，在处理时要将这部分内容情境化，将静态知识动态化，利于学生理解透彻。另外，教材中“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”建议用控制变量法探究，但我认为控制变量法在这个实验中不利于学生寻找物理量之间的关系，因此我在这个实验中建议学生从和、差、积、比几个方面试探分析。
教、学用具：
（1）教师的教具：台式电脑、投影屏幕、实物投影仪；教学课件；可拆式变压器、学生电源、开关、小灯泡、导线、多用电表等
（2）学生的学具：分组用实验器材
本课教学目标：
1、知识目标： （1）理解变压器的结构
（2）掌握变压器的工作原理和工作规律
2、能力目标：
（1）在探究过程中培养学生的协作、交流的能力。 （2）培养发现问题、解决问题、实验设计与探究的能力。
3、情感态度与价值观目标：
（1）使学生领略科学研究的综合性，在科学探究中形成严谨务实的态度。 （2）领悟到物理与生活的紧密联系。 本课教学重点难点：
本课的重点是变压器的原理及变压器两端电压与匝数的关系。难点是变压器在怎样的条件下才能工作？闭合铁芯在变压器效率上有怎样的重要作用？我设计了四个小实验让学生自己去体验发现来突破难点。
教学过程：
第一部分：课前收集变压器
变压器在平时生活中比较常见，学生对变压器这一名词并不陌生，因此课外要求学生搜集各种变压器，了解变压器的基本作用，必然会引起学生对变压器的极大兴趣 ，激发出学生对变压器的好奇心和求知欲，增强了感性认识，使变压器教学更贴近学生的实际生活，体会到物理与生活的紧密联系，提高学习物理的兴趣。引导学生自主搜集和整理学习材料，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。
第二部分：变压器的结构
获得知识的过程是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程，而不是平铺直叙、垂手可得。从生活中常见用电器所需的额定电压各不相同，但民用电压为220V引出矛盾，很自然引发学生思考解决这一矛盾的途径，使刚上课学生的注意力很快集中到所学习的内容，又能使学生产生深厚的兴趣和求知欲，引起学生积极的思维活动。学生联系生活常识及课前特意了解马上找到解决这一矛盾的途径——变压器。继而亮出学生课前搜集的各式变压器，学生看到自己亲自搜集的变压器，会有一种由衷的自豪感、亲切感。再看一组乡村变压器、变电所的大型变压器等，开阔同学们的视野。选出一个拆开后的变压器，要求学生观察变压器总结得出变压器的结构，在这个过程中教师适时补充与完善。在此，对变压器中的铁芯的作用可以不必提出，放在变压器的工作原理时通过实验得出更合适。
第三部分：变压器的工作原理
一个好的问题是开启学生思维的钥匙，是学生思维的源泉。教师要在教学的不同环节设置不同形式的问题。试探性的问题，可使学生学习的新知和原有的经验结合，利于知识的建构；过渡性问题，能承上启下，过渡自然，使学生的思维有连续性，不致造成思维的混乱。设置总结性的问题，不仅使学生解出正确答案，还知道了答案得出过程，培养学生的分类思想和归纳能力；发散性问题，使学生对概念和规律的认知在原有认知的基础上得以拓展，培养学生创造性解决问题的能力，因此，教学设计中精心设计问题对于学生的思维发展是十分重要的。
提出问题：原、副线圈并没有直接连接，合上S2，接在副线圈两端的灯泡能亮吗？要求学生推测并说出推测根据。面对问题学生展开了思考、猜想、讨论，积极地表达自己的想法，课堂气氛热烈，由于学生想法并不一致，很自然产生了动手探究，一见分晓的愿望，这时让学生自己上台演示实验，实验结果引发新一轮的思考、讨论，得出变压器的可能的工作原理。
针对学生认识的误区及盲区，设计四组不同的实验，要求四组同学分组实验，并对出现的实验结果预测、分析。
第一组：交流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡亮，目的是让学生亲自验证变压器的工作原理）
第二组：直流电源、闭合铁芯（实验结果小灯泡不亮，目的是让学生亲自体验变压器工作需要用交流电源，进一步完善和强化对变压器工作原理的认识）
第三组：交流电源、不闭合铁芯
第四组：交流电源、闭合纸芯（第
三、第四组实验实验结果小灯泡不亮，目的是让学生亲身感受到闭合铁芯的在提高变压器工作效率上的重要作用，从而提出理想变压器的概念）。
在丰富有趣的实验中，新旧知识得以重新整合，学生对变压器的工作原理的认识有了新的提高，认识更完整、更清晰、更深刻。
第四部分：变压器的工作规律
过度设问：如果在变压器的原副线圈各并联接入一个相同的小灯泡，则小灯泡的亮度会一样亮吗？对这一问题，学生根据生活中的初步知识，变压器的基本作用是变压，也能得到两灯的亮度不一样亮。
从演示实验中，学生观察到两灯亮度不一样，切实感受到变压器确实能改变电压，同时为下一个问题创设了情境，必然会引发学生思考变压器电压的变化可能与哪些因素有关？引起猜测、探究的强烈愿望，使学生思维由置疑到质疑，达到学生思维的最优化。
猜测变压器原副线圈电压大小可能与哪些因素有关时，教师可根据学生的猜测做一些简单的实验来证实他们的猜想，如我设计的一个实验：用一根一米长的有多股芯线的导线与一小灯泡相连，随着绕在铁芯上的匝数不同，小灯泡的亮度也不同，形象直观地展现了变压器原副线圈电压大小与线圈的匝数有关，学生信服。 信服之余，新的问题有在脑海中孕育而生，即原副线圈电压大小与线圈的匝数有怎样的关系？为后续探究明确了目标和内容，即探究原副线圈电压与线圈匝数的关系，这样的教学过程，能够培养学生提出问题的意识和能力。
分四组探究得出电压与线圈匝数的关系。简单介绍实验器材，提出实验注意事项，要求学生自己设计实验方案、设计实验数据记录表格、分析实验数据（提示：一般数据分析可以从和、差、积、比值等几方面着眼考虑）得出实验结论，一组同学相互协作、共同完成实验探究。
让学生从自己亲手做实验得出的数据，表达本组的实验方案、数据分析方法及结论，这样不仅提高了学生的科学探究意识和能力，培养了相互合作的团队精神，享受到了成功的喜悦，增强了学习物理的兴趣，活跃了课堂气氛。
至此班级气氛异常激动，喜悦之余，话锋一转，根据学过的知识从理论上推出电压与线圈匝数的关系。在准备知识欠缺的情况下，这里需要作适当提示，即理想变压器原线圈两端的电压与原线圈产生的电动势是相等的，在此基础上学生结合已有的知识很顺利的推出了原副线圈两端电压与线圈匝数的关系，达到理论与实践的统一，为实验结论的可信度增加了筹码。
第五部分：变压器的应用与延伸
新课程标准强调从生活走向物理，从物理走向社会，把物理知识适当的引向实际应用及生活，体现学以致用、学有所用，不仅可以拓展学生的知识面、发展创造力，培养学生创新思维，而且可以让学生总结失败的原因，获得成功的享受，增加学习的兴趣并得到更好锻炼。我要求学生设计一个能用照明电给复读机供电的电源的电路。说明：复读机用6V直流电源。
物理学科本身的科研性就比较强，教师要通过教育教学活动激发学生的探究意识，课堂探究与课后探究相结合，提高学生的探究能力，使学生能适应终身学习的要求和需要，这对于以后他们从事科学研究活动非常重要。因此，要求学生课后探究变压器的电流与哪些因素有关？有怎样的关系？并理论推导。
学生在课外实验中不可能一帆风顺，教师在操作时要适当引导。但是，教师也不可包办代替，要让学生接受挫折，从中总结经验教训，不断改进实验，发挥学生的创造性，特别是为那些潜能生提供了必要的发展空间。 第五部分：教学反思
这节教学设计有成功的地方，也还有值得改进的地方。成功的地方有以下几点：
1、教学思路清晰，教学知识结构“变压器的结构”、“变压器的工作原理”、“变压器的工作规律”安排合理。
2、教学方法多样，有集体教学、个别提问、小组讨论、分组实验等；教学以问题为线索，层层深入、引人入胜，有设问、创设情景引发问题，以探究为手段，设计生动有趣的实验丰富激活课堂，。
3、教学特色：紧紧抓住主题、牢牢吸引学生，注重知识的温故而知新，包括提出问题能力、理论推断能力、动手探究能力、相互合作能力等多方面能力的培养，课堂和谐有序、思维活动活跃，以学生为主体，课内、课外成为一个有机的整体，目标意识强，体现新课程理念，符合新课程标准。
4、课堂亮点：将变压器变形后设计四组实验，让学生从实验中深刻体验变压器的工作原理，改变了平铺直叙的枯噪，说服力差，学生理解不透彻的弊病。
在四组实验的组织上可以改进采用分四组以竞赛的形式进行，这样能增强竞争意识、集体意识，提高参与的积极性，效果会更好。
高中物理新课标版人教版选修32优秀教案：教学设计(二){6互感和自感}
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