蔣亞林

摘要：教材中介紹了變壓器的一般原理，利用理想變壓器通過電磁感應(yīng)規(guī)律推出變壓比，再利用功率關(guān)系得到變流比，但對(duì)變壓器到底如何變壓、如何變流以及功率關(guān)系為何相等的種種物理過程沒有詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：理想變壓器 探究實(shí)驗(yàn) 教學(xué)目標(biāo)

教材中介紹了變壓器的一般原理，利用理想變壓器通過電磁感應(yīng)規(guī)律推出變壓比，再利用功率關(guān)系得到變流比，但對(duì)變壓器到底如何變壓、如何變流以及功率關(guān)系為何相等的種種物理過程沒有詳細(xì)介紹。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會(huì)有疑問，導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中遇到阻力。新課標(biāo)以及新教材的要求，使我們對(duì)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法作出重新思考?，F(xiàn)將不成熟的想法整理歸納如下。

第一，變壓器工作時(shí)有哪些能量損耗？何為理想變壓器？

1。銅損。變壓器從結(jié)構(gòu)上講都有原線圈和副線圈之分，兩個(gè)線圈一般都用絕緣銅導(dǎo)線繞制而成，盡管銅的電阻率較小，還是有一定的電阻。根據(jù)焦耳定律，有電流流過銅線圈時(shí)，就會(huì)有熱量產(chǎn)生而導(dǎo)致能量損耗，這種損耗叫做銅損。根據(jù)電阻定律可知，長(zhǎng)為10m，橫截面直徑為1mm的圓形銅導(dǎo)線電阻為0。22Ω，工作時(shí)如果通過的電流為10A，則損耗的功率達(dá)22W，每分鐘產(chǎn)生1320J熱量。如果是大型變壓器，由于線圈的電阻及流過線圈的電流都較大，損耗的功率可達(dá)幾千瓦。2。鐵損。變壓器工作時(shí)，原線圈中有交變電流，它在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量，鐵芯中就會(huì)由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，使鐵芯大量發(fā)熱而導(dǎo)致能量損耗，這種損耗叫鐵損。為了減少損耗，變壓器的鐵芯常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成。 3。磁損。變壓器工作時(shí)，有交變電流流過原線圈，產(chǎn)生交變的磁通量絕大部分通過了副線圈，在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但也有很少的一部分磁通量沒有通過副線圈，而是到了副線圈以外的空間。據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，這部分變化的磁通量就會(huì)在周圍空間形成電磁波而損耗一部分能量，這種損耗叫做磁損。變壓器工作時(shí)，由于損耗的能量只占輸入能量的一小部分，所以在實(shí)際計(jì)算中常把損耗的能量略去不計(jì)，認(rèn)為變壓器的輸出功率和輸入功率相等，因而稱做理想變壓器。有關(guān)理想變壓器的電壓、電流等各種物理量的關(guān)系都是基于這種原理推導(dǎo)出來的。

第二，如何有效地指導(dǎo)學(xué)生完成分組實(shí)驗(yàn)？

教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生先自行制定實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)科學(xué)可行的數(shù)據(jù)記錄表格。實(shí)驗(yàn)宜采取控制變量法，以下實(shí)驗(yàn)步驟可供參考：（1）連接電路。（2）保持原線圈匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈匝數(shù)n2，研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響。（3）保持副線圈匝數(shù)n2和原線圈電壓U1不變，改變?cè)€圈匝數(shù)n1，研究n1對(duì)副線圈電壓U2的影響。表格設(shè)計(jì)中建議用U1∶n1以及U2∶n2，而不用U1∶U2以及n1∶n2。這樣能夠體現(xiàn)比值的物理意義，即U∶n表示的是理想變壓器每匝線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生是主體，教師的作用是及時(shí)巡視，掌握實(shí)驗(yàn)進(jìn)程情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)指點(diǎn)糾正。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中遇到的困難，盡量啟發(fā)學(xué)生克服。實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，教師要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)事求是地分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行誤差分析。

第三，在新課標(biāo)下如何及時(shí)調(diào)整教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置？

新課標(biāo)考綱對(duì)理想變壓器的要求由舊考綱的Ⅱ級(jí)降為Ⅰ級(jí)，對(duì)遠(yuǎn)距離輸電的要求也為Ⅰ級(jí)。但變壓器與遠(yuǎn)距離輸電是高考的熱點(diǎn)傾向，因?yàn)樵搯栴}與人們的生活息息相關(guān)，而密切聯(lián)系生活是新課標(biāo)的重要理念，故要一如既往予以重視。首先，教材注重由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究得出理想變壓器的變壓規(guī)律而弱化了由電磁感應(yīng)規(guī)律從理論角度推導(dǎo)得出結(jié)論。在教學(xué)中，要貫徹新課標(biāo)理念，不能為了應(yīng)試只要結(jié)論，而忽略對(duì)學(xué)生思維能力、探究能力的培養(yǎng)。其次，根據(jù)新考綱要求，一些知識(shí)點(diǎn)和以前重點(diǎn)訓(xùn)練的難題現(xiàn)在已不再是高考考查的重點(diǎn)。例如，課本上并沒有提到變流規(guī)律，也沒有以公式的形式列出，只是在課后科學(xué)漫步中設(shè)置了一個(gè)小問題；原線圈回路中還存在其他用電器的題型也不再是考查的重點(diǎn)。所有這些都要引起教師的高度重視，在認(rèn)真學(xué)習(xí)新高考考綱的前提下精心設(shè)置本課的教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)方式，對(duì)于學(xué)生的課后練習(xí)也應(yīng)本著“教師進(jìn)入題海而學(xué)生逃出題?！钡睦砟睿龅綖閷W(xué)生減負(fù)增效。

參考文獻(xiàn)

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