第九章  变压器

 

【课题名称】 9.1  变压器的用途和结构

【课时安排】

      1课时（45分钟）

【教学目标】

      1．了解变压器的用途和基本构造。

【教学重点】

      重点：变压器的用途和基本构造

【教学难点】

      难点：对各种变压器的了解

【关键点】

      理解变压器的基本构造

【教学方法】

      实物展示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体展示法

【教具资源】

      多媒体课件、各种变压器、相关网络资源

【教学过程】

    一、导入新课

教师可结合变压器在生产生活中的广泛应用展开教学。如给学生展示一个学生非常熟悉的手机充电器内部结构实物图，如图9.1的所示 ，然后展示变压器的教学。

 

图9.1 手机充电器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、讲授新课

教学环节1：变压器的用途和种类

教师活动：教师可根据多媒体课件或网络资源展示各种类型的变压器让学生认识，也可带一定量的变压器实物，让学生对变压器有一个感性认识。接着可介绍各种变压器的种类和用途以及变压器在生产生活中的广泛应用。

学生活动：学生可在教师的引导下仔细观察各种类型的变压器，并了解各种变压器的种类和用途以及变压器在生产生活中的广泛应用场合。

知识点：

用途：变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的应用非常广泛。在日常生活和生产中，常常需要各种不同的交流电压。如工厂中常用的三相或单相异步电动机，它们的额定电压是380V或220V；照明电路和家用电器的额定电压是220V；机床照明、低压电钻等，只需要36V以下的电压；在电子设备中还需要多种电压等等。

种类：变压器的种类很多，一般变压器可按用途、结构、相数分类。①按用途可分为：输配电用的电力变压器；电解用的整流变压器；实验用的调压变压器；电子技术中的输入、输出变压器；用于测量电压的电压互感器、测量电流的钳形电流表等。②按结构可分为：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器以及自耦变压器。③按相数可分为：单相变压器、三相变压器和多相变压器。

教学环节2：变压器的基本构造

教师活动：教师可利用动画或多媒体技术展示变压器的基本结构，同时给予一定的说明和解释。

学生活动：学生可在教师的引导下，仔细观察展示的变压器基本结构图，学习认识变压器的基本结构。

知识点：

变压器基本结构：由铁心和绕组两个部分组成。铁心：铁心是变压器的磁路通道。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心常用磁导率较高而又相互绝缘的硅钢片叠装而成。每一片硅钢片的厚度为0.35～0.5mm，表面涂有绝缘漆。铁心分为心式和壳式两种，心式铁心成“口”字形，绕组包着铁心。壳式铁心成“日”字形，铁心包着线圈。绕组：绕组是变压器的电路部分。绕组用绝缘良好的漆包线、纱包线或丝包线绕成。与电源相连的绕组叫一次绕组，也叫原绕组、原边或初级线圈，与负载连接的绕组叫二次绕组，也叫副绕组、副边或次级线圈。

注意：变压器绕组的一个重要问题是必须有良好的绝缘。

教学环节3：变压器的额定值

教师活动：教师可通过讲解介绍变压器的一些额定值。

学生活动：学生可在教师的指导下学习理解变压器的一些额定值。

知识点：

①额定容量：变压器副边输出的最大视在功率。其大小为副边额定电压和额定电流的乘积，一般用千伏安表示。②原边额定电压：接到变压器原边上的最大正常工作电压。

注意：在实际使用中①要分清原、副边，按额定电压正确安装，防止损坏绝缘或过载；②防止变压器绕组短路，烧毁变压器。③工作温度不能过高，电力变压器要有良好的冷却设备。③副边额定电压：当变压器的原边接上额定电压时，副边接上额定负载时的输出电压。

三、课堂小结

教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：

1．变压器的用途和种类。

2．变压器的基本构造。

3．变压器的额定值。

四、课堂练习

“学习辅导与练习”同步训练9.1中的部分内容

五、课后作业

“学习辅导与练习”同步训练9.1中的部分内容

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

【课题名称】 9.2  变压器的工作原理

【课时安排】

      2课时（90分钟）

【教学目标】

1．了解变压器的电压比、电流比和阻抗变换。

【教学重点】

      重点：变压器的电压比、电流比和阻抗变换

【教学难点】

      难点：对阻抗变换的理解

【关键点】

      理解变压器电压比、电流比和阻抗变换的原理

【教学方法】

    讲授法、谈话法、多媒体展示法、理论联系实际法

【教具资源】

      多媒体课件

【教学过程】

    一、导入新课

教师可结合电源变压器实物来展开教学。如给学生展示一个学生比较熟悉的电源变压器实物图，如图9.2的所示 ，可通过提问“初级220V、次级12V是表示什么意思？”然后展开变压器的变压原理教学。

图9.2 电源变压器

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、讲授新课

教学环节1：变压器的工作原理

教师活动：教师可根据多媒体课件展示变压器的原理和符号图，通过原理图讲解变压器是根据电磁感应原理工作的。

学生活动：学生可在教师的引导下仔细观察变压器的原理图，理解变压器的电磁感应原理。

知识点：

变压器工作原理：最简单的变压器由一个闭合铁心和套在铁心上的两个绕组组成。变压器是根据电磁感应原理工作的。如果把变压器的一次绕组接在交流电源上，由于铁心是导磁的，交流电将在铁心中产生交变磁通，这个变化的磁通经过闭合磁路同时穿过一次绕组和二次绕组，由于自感及互感现象，就在两个绕组中都感应出电动势来，而且它们的频率相同。

教学环节2：变换交流电压

教师活动：教师可结合变压器原理图讲解变压器一次绕组与二次绕组的电压之比等于它们的匝数比。

学生活动：学生可在教师的指导下，学习并理解变压器一次绕组与二次绕组的电压之比等于它们的匝数比，并进行一定的练习。

知识点：

设一次绕组匝数为N1，二次绕组匝数为N2，经推导可得一次绕组、二次绕组电压之比等于绕组的匝数比，即，式中，叫变压器的变压比或变比。若＞1，则N1＞N2，U1＞U2，此类变压器为降压变压器。反之，若＜1，则N1＜N2，U1＜U2，此类变压器为升压变压器。

教学环节3：变换交流电流

教师活动：教师可结合变压器原理图讲解变压器一次绕组与二次绕组的电流之比与它们的匝数或电压成反比。

学生活动：学生可在教师的指导下，学习并理解变压器一次绕组与二次绕组的电流之比与它们的匝数或电压成反比，并做适当的练习。

知识点：

变压器一次绕组与二次绕组的电流之比与它们的匝数或电压成反比，即

注意：变压器的高压绕组匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压绕组匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。

教学环节4：变换交流阻抗

教师活动：教师可通过变压器在电子技术中的应用来展开变换阻抗的内容，然后讲解阻抗变换的公式。

学生活动：学生可在教师的指导下，学习并理解变压器阻抗变换的原理，并做一些练习。

知识点：

变压器副边接上负载时，相当于原边接上一个阻抗为的负载，即。

提示：

在电子线路中，常用变压器来变换交流阻抗。无论收音机还是其他电子装置，总希望负载获得最大功率，而负载获得最大功率的条件是负载电阻等于信号源的内阻，此时叫做阻抗匹配。但在实际工作中，负载的电阻与信号源的内阻往往不相等，所以，把负载直接接到信号源上不能获得最大功率。为此，就需要利用变压器来进行阻抗匹配，使负载获得最大功率。

三、课堂小结

教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：

1．变压器的工作原理。

2．变压器变换交流电压。

3．变压器变换交流电流。

4．变压器变换交流阻抗。

四、课堂练习

    “学习辅导与练习”同步训练9.2中的部分内容

五、课后作业

“学习辅导与练习”同步训练9.2中的部分内容