《电工电子技术基础与应用》教案 第6课 认识变压器.docx

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课题

认识变压器

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）掌握磁路的基本物理量和基本定律。

（2）掌握变压器的工作原理和外特性。

技能目标：

能够对单相变压器的变比和外特性进行测量。

素质目标：

践行精益求精、追求卓越的工匠精神。

教学重难点

教学重点：三磁路的基本物理量和基本定律，变压器的工作原理和外特性

教学难点：变压器的工作原理和外特性

教学方法

问答法、讨论法、讲授法、练习法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学设计

第1节课：课前任务→考勤（2min）→任务导入（5min）→传授新知（30min）→实践探索（8min）

第2节课：问题导入（5min）→传授新知（15min）→探索活动（20min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）

教学过程

主要教学内容及步骤

设计意图

第一节课

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，了解变压器的工作过程及变压器的应用，思考：“变压器是如何工作的”，并让学生在学习平台上留言讨论

【学生】登录学习平台观看案例，思考并留言讨论

通过学生课前预习，让学生了解所学章节的大概内容，激发学生的学习欲望

考勤

（2min）

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况

任务导入

（5min）

【教师】引入任务“测量单相变压器的变比和外特性”，并提问：“变压器可分为哪些种类？”，并随机邀请学生回答

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：变压器

通过任务导入的方法，引导学生思考变压器的类型，激发学生的学习兴趣

传授新知

（30min）

【教师】讲解变压器

学习情境一磁路和变压器工作原理

一、磁路

【教师】组织学生扫码观看“磁通与磁路的分类”视频（详见教材），帮助学生了解磁通的概念，并随机邀请学生回答什么是磁通？

【学生】扫码观看、聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，并讲解新知

线圈通电后，其周围和内部会产生磁场。空心载流线圈产生的磁场较弱，为了得到较强的磁场，工程上常用铁磁性材料做成一定形状的铁芯，将线圈绕在铁芯上组成铁芯线圈电路。当线圈中通过电流时，铁芯即被磁化，从而使电流产生的磁场大大增强。对于铁芯线圈电路，通电线圈的磁通将集中通过铁芯，而磁通集中通过的路径便称为磁路。

1．磁路的基本物理量

1）磁感应强度

磁感应强度B是表示磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量，它是一个矢量。若磁场中各点的磁感应强度大小相等、方向相同，则这样的磁场称为均匀磁场。在均匀磁场中，磁感应强度在数值上可看作与磁场方向相垂直的单位面积内所通过的磁通，因此磁感应强度又称磁通密度，即

（3-1）

在国际单位制中，磁感应强度的单位为特（T）。磁感应强度的方向与电流方向之间的关系可用右手螺旋定则来确定。

2）磁导率

磁导率μ是用于衡量物质导磁能力大小的物理量，其单位为亨每米（H/m）。真空中的磁导率为一个常数，用表示，且。为了便于比较，通常用相对磁导率来表示不同物质的导磁能力，即

（3-2）

3）磁场强度

磁场强度H是分析磁场时所引入的一个辅助物理量，空间中某点的磁场强度与该点磁感应强度的关系为

（3-3）

磁场强度也是矢量，在均匀磁介质中，磁场强度的方向与磁感应强度的方向一致。在国际单位制中，磁场强度的单位为安每米（A/m）。

【师生互动】

【教师】随机邀请学生回答问题：

磁路中是否有电流、电阻、电动势？在磁路中如何表示和计算？

【学生】思考、回答

【教师】总结学生的回答

2．磁路的欧姆定律

实验表明，在铁芯线圈电路中，线圈的电流越大，线圈的匝数越多，产生的磁通就越多。通常把线圈匝数与线圈电流的乘积NI称为磁通势，用F表示，即

（3-4）

磁通势相当于电路中的电动势，它是一个标量，其单位为安（A）。

磁路中的磁通等于作用在该磁路上的磁通势F除以磁路的磁阻，这就是磁路的欧姆定律，即

（3-5）

式中：

?l——磁路的平均长度，单位为米（m）；

?S?——磁路的横截面积，单位为平方米（m2）；

——磁路的磁阻，，单位为每亨（1/H）。

由于铁磁性材料的磁导率不是常数，因此磁路的欧姆定律通常不能用于定量计算，只能用于定性分析。

【小组讨论】

【教师】组织学生分组讨论以下问题