三、师生理论推导

1.师生共同分析互感原理

变压器为什么能改变交流电的电压?(提供时间让学生讨论，猜测，提出假设，理论论证，再共同分析)

2.铁芯的作用分析

在互感过程中，铁芯起到了一个什么样的作用呢?(学生猜测)

发现现象：演示实验，使可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，如图所示，接在副线圈两端的小灯泡亮度从较小到正常发光。

提出问题：小灯泡的亮度为什么会变亮?

讨论猜想：若无铁芯或铁芯不闭合时，原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈，大部分漏失在外，有了闭合铁芯，由于铁芯被磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，贯穿副线圈，大大增强了变压器传输电能的作用.可见，漏失的磁感线不能起到传输电能的作用。有了闭合铁芯后，漏失的磁感线大大减少。

总结提高：变压器——电能→磁能→电能。铁芯起到了能量转换的作用。

3.能量损耗分析

从原线圈输入100J的能量，副线圈上一定可以输出100J能量吗?

引导学生讨论：实际的变压器在运行时，那些地方有能量损耗呢?

(磁感线漏失磁，线圈电阻发热，铁芯涡流)

4.理论探求变压器原副线圈的电压和匝数的关系。

在忽略以上能量损失的条件下，引导学生进行如下推导：

①因无漏磁，通过原、副线圈的磁通量及其变化率都相等，即

Φ1=Φ2，ΔΦ1=ΔΦ2.

②原、副线圈产生的感应电动势分别为

1=n1(ΔΦ1/Δt)， 2=n2(ΔΦ2/Δt).

③因原、副线圈没有电阻，原副线圈两端电压与电动势的关系分别为

U1= 1，U2= 2.

④由此可得出原副线圈的电压与匝数的关系为

U1/U2=n1/n2.

5.理想变压器模型的建立

在变压器的电磁感应过程中，电能和磁能的相互转化是最主要的因素，而伴随而来的损耗是一些次要因素。为了研究的方便，我们突出主要因素，忽略次要因素。这是科学研究的一种常用方法。那么我们可以把实际的变压器抽象成理想变压器——一个没有能量损耗的理想变压器。即 P1=P2  。

6.学生自主推导理想变压器原副线圈电流与匝数的关系

理想变压器输入的电功率等于输出的电功率，即

P1=P2

U1I1=U2I2

由此可得，

所以，理想变压器的原副线圈的电流跟他们的匝数成反比。

由这一关系，可知若是高压线圈匝数多，但电流小，可用较细的导线，可以节省材料;若是低压线圈匝数少但是电流大，就要用较粗的导线。所以，我们可以从导线的粗细来判断其匝数的多少，进而判断使升压变压器还是降压变压器。

四、小结

在本节课学习中，我们学到了哪些知识?使用了哪些思想方法?请同学们总结归纳。

人教版高二物理上册第三章变压器教案范文就整理到这里了，希望能帮助教师设计本课的教案！

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