Урок:" Трансформатор"

Трансформатор

Урок , 11-й класс

Тема:  « Трансформатор, его устройство и принцип действия».

Цель:

• Изучение трансформатора, его устройства и принципа действия;
• Формирование умений переносить в новую ситуацию, развитие умений анализировать;
• Заинтересовать учащихся профессиональной ориентацией изучаемого материала;
• Показать практическую значимость знаний данной темы;
• Продолжить воспитание гордости за ученых своего Отечества.

Оборудование: трансформатор разборный, универсальный, плоская катушка замкнутая на лампочку, лампа накаливания на подставке на  220В и на 6В, провода соединительные, спираль из 5 витков, 2 гвоздя, модель: «Передача электроэнергии на расстояние»

I. Актуализация  урока.

1.

     Очень часто на практике приходиться различными приборами, аппаратурой, рассчитанными на различные напряжения. Даже в одном и том же электрическом аппарате необходимо бывает применение различных напряжений тока. Например, для питания ламп в радиоприемнике и телевизорах требуется несколько сот вольт. А в сети, как вы знаете напряжение  220В. Как же быть? Не знаете ли вы приборов, устройств, при помощи которых можно менять напряжение?

2. Читаю стихотворение:

Сэкономить Его Величество Драгоценное электричество, Передать его потребителю, Не прослыв при этом губителем, – Трансформатора назначение. Изменяет силу тока и напряжение, Мощность же не меняет – Верность себе сохраняет.

                          А сейчас скажите тему урока.

1.Слушаю предположение и объявляю тему урока.( Слайд 2,3).

2.Чтобы понять принцип действия трансформатора нам необходимо вспомнить явление электромагнитной индукции.      (слайды 4-9)   

Повторим

1. График изменения магнитного потока, пронизывающего катушку, показан на          рисунке. В каком промежутке времени ЭДС индукции имеет максимальное значение?

1. 0-5 с;
2. 5-10 с;
3. 10-20 с;
4. везде одинаковая;   1

2.  В однородном магнитном поле вокруг оси ОО₁ c одинаковой угловой скоростью ω вращаются две проводящие рамки. Чему равно отношение амплитудных значений ЭДС индукции ε₁/ ε₂, наведенных в рамках?

1. 1/2
2. 2/1;
3. 1/3;
4. 1/1       2                        

1. Каким образом нельзя изменить магнитный поток, пронизывающий плоское проволочное проводящее кольцо в однородном поле?

1. вытянув кольцо в овал;
2. смяв кольцо;
3. повернув кольцо вокруг оси, перпендикулярной плоскости кольца;
4. повернув кольцо вокруг оси, проходящей в плоскости кольца  3

1. При увеличении в  2 раза индукции однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки поток вектора магнитной индукции:

1. не изменится;
2. увеличится в 2 раза;
3. увеличится в 4 раза;
4. уменьшится в 4 раза.     3

1. «ЭДС индукции, генерируемая в покоящейся рамке, зависит только от …»

1. направления вектора магнитной индукции;
2. модуля вектора магнитной индукции;
3. потока вектора магнитной индукции;
4. скорости изменения потока вектора магнитной индукции.  4

1. Укажите устройство, в котором используется явление возникновения силы, действующей на проводник в магнитном поле при прохождении через проводник электрического тока.

1. реостат;
2. металлоискатель;
3. электродвигатель;
4. электрочайник.         3

1. Почему лампочка 2 в схеме, изображенной на рисунке, при замыкании ключа К загорается на 0,5 с позже лампочки 1?

1. потому что ток по длинному проводу катушки доходит до нее позже;
2. потому что лампочка 2 находится  дальше от ключа К;

3) потому что в катушке возникает

 вихревое электрическое поле, препятствующее нарастанию тока в ней;

4) потому что электроны тормозят на изогнутых участках цепи.   3

1. Какой из рисунков соответствует возникновению вихревого электрического поля при возрастании индукции магнитного поля?

2

   Поставьте себе оценки: (слайд 10)

правильных ответов:   7-8   «5»

5-6    «4»

                                        3-4     «3»       

•  

  II. Формирование новых знаний.

   

  1. Слушаем реферат « О смелой мысли » для того, чтобы при каких условиях и кем был изобретен трансформатор ( сообщение дается по ходу заранее). Во время рассказа демонстрация портрета П.Н. Яблочкова (слайд 11).

  2.Как видно из сообщения, задача заключалась в том, что нужно было «дробить» электричество и эта задача была решена при помощи трансформатора.

   

  3.Устройство трансформатора по модели (слайды 12,13)

  4.НЕМНОГО ИСТОРИИ (слайды 14,15)

   

ТРАНСФОРМАТОР НИКОЛЫ ТЕСЛА 

С 1889 Тесла приступил к исследованиям токов ВЧ и высоких напряжений и изобрёл резонансный трансформатор, позволяющий получать высокочастотные колебания напряжения с амплитудой до миллиона Вольт.

В наипростейшем виде такой трансформатор состоит из двух катушек, между обмотками которых нет ферромагнитного сердечника, и взаимоиндукция, возникающая между двумя катушками, небольшая. Трансформатор обладает своими уникальными свойствами благодаря резонансу,который достигается из-за разряда в искровом промежутке.

Никола Тесла сам демонстрировал на выставке свой первый трансформатор высокой частоты. Тесла был подсоединен к этому устройству и из его рук в зал били ветвистые молнии, вызывающие ужас у посетителей. Публика была потрясена! Теслу считали чуть ли не колдуном. Но не смотря на пугающий внешний вид разрядов, они безвредны для человека, так как токи высокой частоты, проходя по самой поверхности кожи, не причиняют никакого вреда.

В начале столетия трансформатор Тесла использовался в медицине. Пациентов обрабатывали высоко- частотными токами, оказывавшими тонизирующее и оздоравливающее действие. Трансформатор Тесла и по сей день широко используется в радио- и телеаппаратуре, а также в других электроприборах.

5. устройство трансформатора (слайды 16,17)

6. фильм об устройстве трансформатора (слайды 18)

7. Вызывается один ученик к демонстрационному столу (слайд19)

8.  (слайд 20) с места ученики по очереди проговаривают (по одному предложению ) устройство трансформатора.

9. рассказ учителя о работе  трансформатора. (слайд 21)

10.   (слайд 22) режим холостого  хода.

Если вторичная обмотка разомкнута, ток в ней не течет, первичную обмотку можно рассматривать, как чисто индуктивное сопротивление ,  R=0

 11.   (слайд 23) рабочий ход.

12.   (слайд 24)    K- коэффициент трансформации, К>1 пониж., К<1 повыш.

13   (слайд 25)    Демонстрация  работы Понижающего и повышающего трансформатора

14.   (слайд 26)     Демонстрация : даем от сети  - 220В получаем -  6В и даем  - 6В получаем  - 220В.

15. Вопрос:  Как вы думаете, можно ли увеличивать  сколько угодно? т.е. подвожу к выводу: P₁=P₂    Слайд  27

 16. Слайды  28         Демонстрация зависимости напряжения на вторичной обмотке от числа витков на ней

17.   Слайд 29    Демонстрация  работы понижающего  трансформатора с разомкнутым и замкнутым сердечником

18.  Слайд 30.   КПД трансформатора.

19.   Слайд 31   Применение трансформаторов для передачи электроэнергии на большие     расстояния.

 20.  Слайд 32   Демонстрация передачи электроэнергии  от электростанции до потребителя на демонстрационном столе

21.  Слайды 33-35  Применение трансформаторов.

4.    Слайды 36   Решение задач по теме «Трансформатор»

5.  Домашнее задание:  § 38; упражнение 5